(57)【要約】【課題】膜材を延伸させる際に膜材の損傷の発生を抑制する。【解決手段】全体搬送方向に沿って並んで配置され膜材の周縁部を把持する複数の延伸ローラを用いて、膜材を幅方向に延伸させつつ搬送する膜材搬送方法は、複数の延伸ローラに含まれる上流側延伸ローラによる膜材の周縁部の搬送速度と、上流側延伸ローラの下流側において上流側延伸ローラの隣りに位置する下流側延伸ローラによる膜材の周縁部の搬送速度とを同じ速度に制御する工程を備える。【選択図】図５
2015217528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の延伸ローラを有する膜材延伸装置を用いて、膜材を幅方向に延伸させつつ搬送する膜材搬送方法であって、
前記複数の延伸ローラは、前記膜材の全体としての搬送方向である全体搬送方向に沿って並んで配置され、それぞれ、前記膜材の周縁部を把持して前記膜材を前記幅方向に延伸させ、
前記複数の延伸ローラのうち、前記全体搬送方向の上流側に位置する上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第１の角度と、前記上流側延伸ローラの下流側において前記上流側延伸ローラの隣りに位置する下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第２の角度と、は互いに異なり、
前記膜材搬送方法は、
前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、を同じ速度に制御する工程を備える、膜材搬送方法。
【請求項２】
複数の延伸ローラを有する膜材延伸装置を用いて、膜材を幅方向に延伸させつつ搬送する膜材搬送方法であって、
前記複数の延伸ローラは、前記膜材の全体としての搬送方向である全体搬送方向に沿って並んで配置され、それぞれ、前記膜材の周縁部を把持して前記膜材を前記幅方向に延伸させ、
前記複数の延伸ローラのうち、前記全体搬送方向の上流側に位置する上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第１の角度と、前記上流側延伸ローラの下流側において前記上流側延伸ローラの隣りに位置する下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第２の角度と、は互いに異なり、
前記膜材搬送方法は、
前記上流側延伸ローラと前記下流側延伸ローラとの間に位置する受渡し部において、前記上流側延伸ローラによる前記膜材の搬送速度である上流側搬送速度と、前記下流側延伸ローラによる前記膜材の搬送速度である下流側搬送速度と、を同じ速度に制御する工程を備える、膜材搬送方法。
【請求項３】
請求項２に記載の膜材搬送方法において、
前記工程において、前記第１の角度と前記第２の角度とに基づき、前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度とを制御する、膜材搬送方法。
【請求項４】
請求項３に記載の膜材搬送方法において、
前記工程において、前記上流側延伸ローラと前記下流側延伸ローラとのうちの、一方の延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度のうちの他方の延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向に沿った成分と、前記他方の延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、を同じ速度に制御する、膜材搬送方法。
【請求項５】
請求項４に記載の膜材搬送方法において、
前記一方の延伸ローラは、前記下流側延伸ローラであり、
前記他方の延伸ローラは、前記上流側延伸ローラであり、
前記工程において、前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度とのうち、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度のみを制御する、膜材搬送方法。
【請求項６】
膜材を前記膜材の全体としての搬送方向である全体搬送方向に搬送しつつ拡幅する膜材延伸装置であって、
膜材を幅方向に延伸させつつ搬送する複数の延伸ローラであって、前記全体搬送方向に沿って並んで配置されている複数の延伸ローラと、
前記複数の延伸ローラのうち、前記全体搬送方向の上流側に位置する上流側延伸ローラによる前記膜材の周縁部の搬送速度と、前記上流側延伸ローラの下流側において前記上流側延伸ローラの隣りに位置する下流側延伸ローラによる前記膜材の周縁部の搬送速度と、を同じ速度に制御する制御部と、
を備え、
前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第１の角度と、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第２の角度と、は互いに異なる、膜材延伸装置。
【請求項７】
膜材を前記膜材の全体としての搬送方向である全体搬送方向に搬送しつつ拡幅する膜材延伸装置であって、
前記膜材の周縁部を把持して前記膜材を幅方向に延伸させつつ搬送する複数の延伸ローラであって、前記全体搬送方向に沿って並んで配置されている複数の延伸ローラと、
前記複数の延伸ローラのうち、前記全体搬送方向の上流側に位置する上流側延伸ローラと、前記上流側延伸ローラの下流側において前記上流側延伸ローラの隣りに位置する下流側延伸ローラとの間に位置する受渡し部において、前記上流側延伸ローラによる前記膜材の搬送速度である上流側搬送速度と、前記下流側延伸ローラによる前記膜材の搬送速度である下流側搬送速度と、を同じ速度に制御する制御部と、
を備え、
前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第１の角度と、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第２の角度と、は互いに異なる、膜材延伸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜材の延伸に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルム状、シート状等の形状を有する膜材を延伸する方法として、膜材の幅方向の両側の周縁部を把持して搬送する一対のローラを、ローラ間の距離が膜材の搬送方向の下流側に向かうにつれて広がるように配置させた延伸装置を用いる方法が知られている（下記特許文献１参照）。また、前述の一対のローラを膜材の搬送方向に沿って複数並べて膜材を多段で延伸させることにより、膜材をより大きく延伸させると共に省スペース化を実現させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９９８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した膜材を多段で延伸させる方法では、一対のローラとその隣りの下流側の一対のローラとの間において膜材が受け渡される際に、局所的な薄膜化や膜材の裂け等の膜材の損傷が発生するおそれがあった。このような膜材の損傷は、例えば、上流側のローラとその隣りの下流側のローラとで膜材の拡幅角度が異なる構成において、膜材の中央部分における搬送速度（加工速度）を、搬送方向に沿って一定に保つ場合に起こり得る。それゆえ、従来においては、膜材を多段で延伸させつつ膜材の損傷を抑制可能な方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、複数の延伸ローラを有する膜材延伸装置を用いて、膜材を幅方向に延伸させつつ搬送する膜材搬送方法が提供される。前記複数の延伸ローラは、前記膜材の全体としての搬送方向である全体搬送方向に沿って並んで配置され、それぞれ、前記膜材の周縁部を把持して前記膜材を前記幅方向に延伸させる。前記複数の延伸ローラのうち、前記全体搬送方向の上流側に位置する上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第１の角度と、前記上流側延伸ローラの下流側において前記上流側延伸ローラの隣りに位置する下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第２の角度と、は互いに異なる。この膜材搬送方法は、前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、を同じ速度に制御する工程を備える。この形態の膜材搬送方法によれば、上流側延伸ローラによる膜材の周縁部の搬送速度と、下流側延伸ローラによる膜材の周縁部の搬送速度と、を同じ速度に制御するので、受渡し部における上流側および下流側の搬送速度差を低減させ、かかる搬送速度差に起因する、膜材の損傷を抑制できる。
【０００７】
（２）本発明の他の形態によれば、複数の延伸ローラを有する膜材延伸装置を用いて、膜材を幅方向に延伸させつつ搬送する膜材搬送方法が提供される。前記複数の延伸ローラは、前記膜材の全体としての搬送方向である全体搬送方向に沿って並んで配置され、それぞれ、前記膜材の周縁部を把持して前記膜材を前記幅方向に延伸させる。前記複数の延伸ローラのうち、前記全体搬送方向の上流側に位置する上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第１の角度と、前記上流側延伸ローラの下流側において前記上流側延伸ローラの隣りに位置する下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向と前記全体搬送方向との間の第２の角度と、は互いに異なる。この膜材搬送方法は、前記上流側延伸ローラと前記下流側延伸ローラとの間に位置する受渡し部において、前記上流側延伸ローラによる前記膜材の搬送速度である上流側搬送速度と、前記下流側延伸ローラによる前記膜材の搬送速度である下流側搬送速度と、を同じ速度に制御する工程を備える。この形態の膜材搬送方法によれば、受渡し部において、上流側搬送速度と下流側搬送速度とを同じ速度に制御するので、受渡し部における上流側および下流側の搬送速度差に起因する、膜材の損傷を抑制できる。
【０００８】
（３）上記形態の膜材搬送方法において、前記第１の角度と前記第２の角度とに基づき、前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度とを制御してもよい。この形態の膜材搬送方法によれば、上流側延伸ローラと下流側延伸ローラとがどのような位置関係で配置されていても、受渡し部における上流側および下流側の搬送速度差を低減できる。
【０００９】
（４）上記形態の膜材搬送方法において、前記工程において、前記上流側延伸ローラと前記下流側延伸ローラとのうちの、一方の延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度のうちの他方の延伸ローラによる前記周縁部の搬送方向に沿った成分と、前記他方の延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、を同じ速度に制御してもよい。この形態の膜材搬送方法によれば、受渡し部において、上流側搬送速度と下流側搬送速度とを同じ速度に制御できる。
【００１０】
（５）上記形態の膜材搬送方法において、前記一方の延伸ローラは、前記下流側延伸ローラであり、前記他方の延伸ローラは、前記上流側延伸ローラであり、前記工程において、前記上流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度と、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度とのうち、前記下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度のみを制御してもよい。この形態の膜材搬送方法によれば、より上流側に位置する上流側延伸ローラによる搬送速度の方向および大きさを基準として、受渡し部において、下流側延伸ローラによる前記周縁部の搬送速度のみを制御するので、制御を容易に実行できる。
【００１１】
本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、膜材延伸装置や、膜材搬送システムや、これら装置やシステムの製造方法や、かかる製造方法又は膜材搬送方法を実現するコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態としての膜材延伸装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す領域Ａｒ１を拡大して示す説明図である。
【図３】第１実施形態における膜材延伸装置１０の効果の一例を示す説明図である。
【図４】第２実施形態の膜材延伸装置１０ａの概略構成を示す説明図である。
【図５】図４に示す領域Ａｒ１１を拡大して示す説明図である。
【図６】搬送速度ｖ１と搬送速度ｖ２ａとの関係を示す説明図である。
【図７】実施例と比較例とにおける膜材１００の加工性および品質の比較結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１は、本発明の一実施形態としての膜材延伸装置の概略構成を示すブロック図である。図１（Ａ）は、膜材延伸装置１０の上面図を示し、図１（Ｂ）は、膜材延伸装置１０が有する副搬送部の側面図を示す。膜材延伸装置１０は、図示しない供給ローラから帯状に繰り出された膜材１００を、幅方向に延伸しつつ膜材１００全体として方向ａ（以下、「全体搬送方向ａ）と呼ぶ）に搬送する。このようにして搬送された拡幅後の膜材１００は、図示しない巻き取りローラにより巻き取られる。なお、全体搬送方向ａは、図１における＋Ｘ方向と平行である。また、前述の幅方向とは、全体搬送方向ａに対して垂直な方法であり、図１における＋Ｙ方向および−Ｙ方向と平行である。
【００１４】
膜材１００としては、例えば、分離膜、光学フィルム、包装材、衣料、断熱材又は絶縁材等に用いられる樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、塩化ビニル樹脂、ナイロン（商品名）、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００１５】
図１に示すように、膜材延伸装置１０は、３つの搬送部（第１搬送部１１，第２搬送部１２，第３搬送部１３）と、制御装置５０とを備えている。３つの搬送部１１，１２，１３は、それぞれ全体搬送方向ａに沿って上流側から下流側に向かって、第１搬送部１１、第２搬送部１２、第３搬送部１３の順序で配置されている。３つの搬送部１１，１２，１３は、膜材１００の幅方向の両側の周縁部を把持して膜材１００を幅方向に延伸しつつ、膜材１００全体を全体搬送方向ａに搬送する。３つの搬送部１１，１２，１３の詳細構成は、互いに同様であるので、第２搬送部１２を代表して以下説明する。
【００１６】
第２搬送部１２は、一対の副搬送部１２ａ，１２ｂにより構成されている。副搬送部１２ａは、膜材１００の幅方向の一方の周縁部（全体搬送方向ａに沿って見て左側の周縁部）を把持しつつ膜材１００を搬送する。副搬送部１２ｂは、膜材１００の幅方向の他方の周縁部（全体搬送方向ａに沿って見て右側の周縁部）を把持しつつ膜材１００を搬送する。全体搬送方向ａに垂直な方向（Ｙ軸方向）に沿った一対の副搬送部１２ａ，１２ｂの間の距離は、下流側に向かうにつれて幅方向に延伸される。換言すると、一対の副搬送部１２ａ，１２ｂは、全体搬送方向ａに沿って下流側に向かうにつれて末広がりに開いた形となるように配置されている。一対の副搬送部１２ａ，１２ｂがこのような形で配置されることにより、膜材１００は、全体搬送方向ａの下流側に向かうにつれて拡幅される。一対の副搬送部１２ａ，１２ｂは、互いに同様な構成を有している。なお、図１（Ｂ）では、副搬送部１２ｂの詳細構成が表わされている。
【００１７】
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、副搬送部１２ｂは、延伸ローラＲ２と、３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３と、把持用線材３１と、テンション調整機２４とを備えている。
【００１８】
延伸ローラＲ２の外周面には、全周に亘って環状溝２２が形成されている。延伸ローラＲ２は、下弦側において膜材１００と接している。このとき、環状溝２２のうち、下弦側は、膜材１００を挟んで把持用線材３１と対向する。換言すると、膜材１００の周縁部は、延伸ローラＲ２の環状溝２２と把持用線材３１とにより把持されている。
【００１９】
３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３は、それぞれの回転軸が延伸ローラＲ２の同心円上に位置するように、所定の角度だけずれて配置されている。３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の外周面の一部は、いずれも延伸ローラＲ２の外周面と接している。３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の外周面には、延伸ローラＲ２の環状溝２２と同様な環状溝が形成されている。把持用線材３１は、３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の環状溝に架け渡されている。なお、３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３のうち、両端に位置する２つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２３にのみ環状溝を形成し、これらの環状溝に把持用線材３１を架け渡してもよい。３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３は、図示しないモータにより駆動される。
【００２０】
本実施形態において、把持用線材３１は、ステンレス製の無端ワイヤとして形成されている。なお、ステンレスに代えて、鉄、アルミニウム、タングステン、真鍮等の金属や、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂等の樹脂、あるいは炭素繊維、麻、綿からなる線材等を用いてもよい。また、把持用線材３１を、無端ワイヤに代えて、無端ベルトとして形成してもよい。
【００２１】
テンション調整機２４は、把持用線材３１の張力を調整することにより、把持用線材３１により膜材１００を延伸ローラＲ２に押し付ける力を調整する。テンション調整機２４は、レバー２５とプーリ２６とを備えている。レバー２５は、棒状の部材であり長手方向の中心部を支点として回転可能に配置されている。レバー２５の一端には、プーリ２６が回転可能に装着されている。プーリ２６の外周面の一部は、把持用線材３１の外周に接している。図示しないアクチュエータにより、レバー２５においてプーリ２６が装着されている側とは反対側の端部が図１に示す方向ｃに移動することにより、プーリ２６は、把持用線材３１に近づく方向（図１に示す方向ｂ）に移動する。これにより、把持用線材３１の張力を増加させることができる。
【００２２】
第１搬送部１１は、一対の副搬送部１１ａ，１１ｂにより構成されている。第１搬送部１１は、延伸ローラＲ２の直径が小さい点において、第２搬送部１２と異なり、他の構成は、第２搬送部１２と同様である。第３搬送部１３は、一対の副搬送部１３ａ，１３ｂにより構成されている。第３搬送部１３は、延伸ローラＲ２の直径が小さい点と、一対の副搬送部１３ａ，１３ｂが全体搬送方向ａに沿って互いに平行に配置されている点とにおいて、第２搬送部１２と異なり、他の構成は、第２搬送部１２と同様である。以降では、第１，３搬送部１１，１３における上述した第２搬送部１２と同じ機能部を、第２搬送部１２における当該機能部と同一の名称および符号により呼ぶ。
【００２３】
図２は、図１に示す領域Ａｒ１を拡大して示す説明図である。領域Ａｒ１は、副搬送部１１ａと副搬送部１２ａとの間における膜材１００の受渡し部１５０を中心とした領域である。図１および図２に示すように、副搬送部１２ａの上流側の端部は、副搬送部１１ａの下流側の端部に比べて膜材１００の中心方向（内側方向）に配置されている。したがって、膜材１００は、副搬送部１１ａから副搬送部１２ａに受け渡される際に若干幅方向（−Ｙ方向）に収縮している。
【００２４】
図１および図２に示すように、副搬送部１１ａと副搬送部１２ａとは、平面視において互いに平行となるように配置されている。このため、図２に示すように、副搬送部１１ａにより搬送される膜材１００の周縁部の搬送方向ｄ１と全体搬送方向ａとの間の角度（開角度）と、副搬送部１２ａにより搬送される膜材１００の周縁部の搬送方向ｄ２と全体搬送方向ａとの間の角度（開角度）とは、互いに同じ角度θ１である。
【００２５】
図１に示すように、制御装置５０は、各搬送部１１，１２，１３と電気的に接続されており、各搬送部１１，１２，１３を制御する。具体的には、制御装置５０は、各搬送部１１，１２，１３の各搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の回転を制御すると共に、レバー２５を移動させる図示しないアクチュエータを制御する。制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、ＲＯＭ（read only memory）５２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３とを備えている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムを実行することにより、搬送制御部５５として機能する。搬送制御部５５は、上述した各搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の回転制御や、図示しないアクチュエータの制御を行う。膜材延伸装置１０では、後述する膜材搬送処理が実行されることにより、各搬送部１１，１２，１３間の受渡し部における膜材の損傷を抑制できる。
【００２６】
Ａ２．膜材搬送処理：
第１実施形態における膜材搬送処理は、以下の工程を備える。すなわち、搬送制御部５５は、各搬送部１１，１２，１３を制御することにより、第１搬送部１１と第２搬送部１２との間の受渡し部、および第２搬送部１２と第３搬送部１３との間の受渡し部において、それぞれ、各受け渡し部の下流側における周縁部の搬送方向に沿って、上流側の周縁部の搬送速度と下流側の周縁部の搬送速度とを同じ速度に制御する。
【００２７】
図２に示すように、受渡し部１５０において、下流側における膜材１００の周縁部の搬送方向は、搬送方向ｄ２に相当する。上述したように、搬送方向ｄ１と搬送方向ｄ２とは等しいため、搬送方向ｄ２に沿った上流側の膜材１００の周縁部の搬送速度ｖｕ１は、副搬送部１１ａによる膜材１００の搬送速度ｖ１と等しい。また、搬送方向ｄ２に沿った下流側の膜材１００の周縁部の搬送速度ｖｄ１は、副搬送部１２ａによる膜材１００の搬送速度ｖ２と等しい。したがって、搬送制御部５５は、副搬送部１１ａおよび副搬送部１２ａを制御して、搬送速度ｖ１と搬送速度ｖ２とを同じ速度に制御する。具体的には、副搬送部１１ａおよび副搬送部１２ａにおける各搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の回転速度を制御することにより、搬送速度ｖ１と搬送速度ｖ２とを同じ速度に制御する。このような制御により、受渡し部１５０における上流側と下流側とで、下流側の搬送方向ｄ２に沿った膜材１００の周縁部の搬送速度を同じ速度に制御できる。このため、受渡し部１５０における上流側と下流側とで膜材１００の周縁部の搬送速度が異なることに起因して、膜材１００の過剰な薄膜化や裂けが生じることを抑制できる。
【００２８】
図２に示す受渡し部１５０と同様に、副搬送部１１ｂと副搬送部１２ｂとの間の受渡し部においても、上流側と下流側とで膜材１００の周縁部の搬送速度が同じに制御されているので、膜材１００の過剰な薄膜化や裂けが生じることを抑制できる。
【００２９】
なお、第２搬送部１２による膜材１００の周縁部の搬送方向と、第３搬送部１３による膜材１００の周縁部の搬送方向とは、図１に示すように互いに異なる。このため、第２搬送部１２と第３搬送部１３との間の受渡し部においては、第２搬送部１２による搬送速度の、第３搬送部１３による搬送方向に沿った成分と、第３搬送部１３による搬送速度とが同じ速度に制御される。このような受渡し部における周縁部の搬送方向が上流側と下流側とで異なる場合の具体的な制御方法については、後述する第２実施形態において詳述する。
【００３０】
図３は、第１実施形態における膜材延伸装置１０の効果の一例を示す説明図である。図３（Ａ）は、膜材延伸装置１０における搬送方向ｄ２の搬送速度と横延伸速度とを示す説明図である。図３（Ｂ）は、比較例における搬送方向ｄ２の搬送速度と横延伸速度とを示す説明図である。なお、図３では、副搬送部１２ａ近傍における膜材１００の搬送状態を拡大して模式的に示している。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、副搬送部１２ａによる膜材１００の搬送速度（搬送方向ｄ２における搬送速度）が搬送速度ｖ２である場合、副搬送部１２ａによる膜材１００の横方向（＋Ｙ方向）への延伸速度（横延伸速度）ｖｂ１は、ｖ２×ｓｉｎθ１である。
【００３２】
図３（Ｂ）に示す比較例では、全体搬送方向ａに沿った膜材１００全体としての搬送速度を、上述した図３（Ａ）における搬送速度ｖ２と同じになるように制御している。つまり、制御する際の目標とする搬送速度の大きさは、図３（Ａ）と図３（Ｂ）とで同じ搬送速度ｖ２であるが、比較例では、その制御目標とする搬送速度を膜材１００全体としての搬送速度とする点において、周縁部の搬送速度を制御目標とする第１実施形態と異なる。
【００３３】
図３（Ｂ）に示す比較例では、副搬送部１２ａによる膜材１００の横延伸速度ｖｂ２は、ｖ２×ｔａｎθ１である。ここで、２つの横延伸速度ｖｂ１、ｖｂ２の大きさを比較する。横延伸速度ｖｂ２と横延伸速度ｖｂ１との速度差Δｖ（すなわち、ｖｂ２−ｖｂ１）は、ｖ２×（ｔａｎθ１−ｓｉｎθ１）であるので、ｖ２×ｔａｎθ１（１−ｃｏｓθ１）と表せる。ここで、０°＜θ１＜９０°であるため、ｔａｎθ１＞０、および、０＜ｃｏｓθ１＜１を満たす。このため、速度差Δｖは、０よりも大きい。つまり、横延伸速度ｖｂ２は、横延伸速度ｖｂ１よりも大きい。換言すると、横延伸速度ｖｂ１は、横延伸速度ｖｂ２よりも小さい。一般に、横延伸速度が大きいほど膜材１００の中央部分と周縁部とで搬送速度差に基づく膜厚ムラが生じ易いので、本実施形態の膜材延伸装置１０によれば、横延伸速度の上昇を抑制して、膜材１００の横方向における膜厚ムラの発生を抑制できる。
【００３４】
以上説明した第１実施形態の膜材延伸装置１０では、上流側の搬送部と下流側の搬送部との間の受渡し部において、上流側の搬送部による膜材１００の搬送速度と、下流側の搬送部による膜材１００の搬送速度とを同じ速度に制御する。このため、搬送部を多段に配置して膜材１００を大きく延伸させつつ、受渡し部における搬送速度差に起因する膜材１００の過剰な薄膜化や裂けを抑制できる。加えて、膜材１００の搬送速度を全体搬送方向ａにおいて一定に制御する構成に比べて、同じ速度で周縁部の搬送速度を一定に制御した場合に横延伸速度を低減できる。このため、膜材１００の横方向における膜厚ムラの発生を抑制できる。また、各受渡し部において、下流側における周縁部の搬送方向に沿って、上流側の周縁部の搬送速度と下流側の周縁部の搬送速度とが同じ速度に制御されるので、受渡し部における上流側と下流側との搬送速度差の発生をより抑制できる。
【００３５】
Ｂ．第２実施形態：
図４は、第２実施形態の膜材延伸装置１０ａの概略構成を示す説明図である。図４では、図１（Ａ）と同様に、第２実施形態の膜材延伸装置１０ａの上面図を示す。第２実施形態の膜材延伸装置１０ａは、第２搬送部１２に代えて、第２搬送部１２ｍを備えている点において、第１実施形態の膜材延伸装置１０と異なる。第２実施形態の膜材延伸装置１０ａにおいて他の構成は、第１実施形態の膜材延伸装置１０と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態の第２搬送部１２ｍは、一対の副搬送部１２ｃ，１２ｄを備えている。一対の副搬送部１２ｃ，１２ｄは、全体搬送方向ａに対する配置方向において、第１実施形態における一対の副搬送部１２ａ，１２ｂと異なる。一対の副搬送部１２ｃ，１２ｄを構成する各構成要素は、第１実施形態における一対の副搬送部１２ａ，１２ｂと同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
図５は、図４に示す領域Ａｒ１１を拡大して示す説明図である。領域Ａｒ１１は、副搬送部１１ａと副搬送部１２ｃとの間における膜材１００の受渡し部１５０ａを中心とした領域である。
【００３８】
図５に示すように、第２実施形態の膜材延伸装置１０ａでは、副搬送部１１ａと副搬送部１２ｃとは、平面視において互いに平行に配置されていない。このため、副搬送部１１ａにより搬送される膜材１００の周縁部の搬送方向ｄ１と全体搬送方向ａとの間の角度（角度θ１）と、副搬送部１２ｃにより搬送される膜材１００の周縁部の搬送方向ｄ２ａと全体搬送方向ａとの間の角度（角度θ２）とは互いに異なり、角度差Δθが生じている。
【００３９】
第２実施形態では、搬送制御部５５により、副搬送部１１ａによる膜材１００の搬送速度が搬送速度ｖ１となるように、また、副搬送部１２ｃによる膜材１００の搬送速度が搬送速度ｖ２ａとなるように制御されている。これら２つの搬送速度ｖ１、ｖ２ａの関係について以下説明する。なお、図５では、受渡し部１５０ａの上流側における膜材１００の周縁部の搬送速度を搬送速度ｖｕ２と表し、受渡し部１５０ａの下流側における膜材１００の周縁部の搬送速度を搬送速度ｖｄ２と表している。
【００４０】
図６は、搬送速度ｖ１と搬送速度ｖ２ａとの関係を示す説明図である。図６に示すように、第２実施形態では、搬送速度ｖ１の搬送方向ｄ２ａに沿った成分（搬送速度ｖ１×ｃｏｓΔθ）は、搬送速度ｖｕ２（受渡し部１５０ａにおける上流側の搬送速度）に相当し、この搬送速度ｖｕ２が、搬送速度ｖｄ２（受渡し部１５０ａにおける下流側の搬送速度）と一致するように制御される。搬送速度ｖｄ２の方向は搬送方向ｄ２ａと一致しているので、搬送速度ｖｄ２は、搬送速度ｖ２ａ（副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度）と一致する。換言すると、搬送制御部５５は、副搬送部１１ａと副搬送部１２ｃとを制御することにより、受渡し部１５０ａにおいて、上流側の副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖｕ２のうちの搬送方向ｄ２ａに沿った成分と、副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖ２ａとを同じ速度に制御する。
【００４１】
本実施形態では、膜材延伸装置１０ａの管理者が、予め角度θ１およびθ２を測定して角度差Δθを特定し、得られた角度差Δθや各搬送部の延伸ローラＲ２の直径等に基づき、各搬送部１１，１２ｍを構成する各搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の回転速度を決定し、その値を制御装置５０のＲＯＭ５２に記憶させておく。そして、搬送制御部５５は、ＲＯＭ５２に記憶されている回転速度となるように、各搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３を制御する。
【００４２】
なお、図４に示すように、第２搬送部１２ｍによる膜材１００の搬送方向と、第３搬送部１３による膜材１００の搬送方向とは、互いに異なる。したがって、第２搬送部１２ｍと第３搬送部１３との間の受渡し部においても、上述した受渡し部１５０ａにおける制御と同様な制御が行われる。具体的には、搬送制御部５５は、搬送部１２ｍと搬送部１３とを制御することにより、第２搬送部１２ｍと第３搬送部１３との間の受渡し部において、上流側の搬送部１２ｍによる膜材１００の周縁部の搬送速度のうちの下流側の搬送部１３による膜材１００の周縁部の搬送方向（すなわち、全体搬送方向ａ）に沿った成分と、搬送部１３による膜材１００の周縁部の搬送速度とを同じ速度に制御する。
【００４３】
以上の構成を有する第２実施形態の膜材延伸装置１０ａは、第１実施形態の膜材延伸装置１０と同様な効果を有する。
【００４４】
Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態の膜材延伸装置は、膜材搬送処理の手順が異なる点において、第１実施形態の膜材延伸装置１０と異なる。なお、第３実施形態の膜材延伸装置の装置構成は、第１実施形態の膜材延伸装置１０の装置構成と同じであるため、同一の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
第３実施形態の膜材搬送処理は、以下の工程を備える。すなわち、搬送制御部５５は、各搬送部１１，１２，１３による膜材１００の搬送速度を同じ速度に制御する。具体的には、搬送制御部５５は、各搬送部１１，１２，１３の各搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３を制御して、第１搬送部１１による膜材１００の搬送速度ｖ１と、第２搬送部１２による膜材１００の搬送速度ｖ２と、第３搬送部１３による膜材１００の搬送速度とを同じ速度に制御する。
【００４６】
以上の構成を有する第３実施形態の膜材延伸装置１０によっても、受渡し部の上流側と下流側とにおける周縁部の搬送速度差を、膜材１００の搬送速度を全体搬送方向ａにおいて一定に制御する構成に比べて低減できる。このため、受渡し部における搬送速度差に起因する膜材１００の過剰な薄膜化や裂けを抑制できる。
【００４７】
Ｄ．実施例：
上述した第２および第３実施形態に従って膜材１００の延伸を行った。また、上述した比較例の方法により、膜材１００の延伸を行った。そして、各延伸について、延伸の際の加工性および延伸後の膜材１００の品質について評価を行った。膜材１００としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ファインパウダーを原料として圧縮押出して、得られた圧延テープ化された材料を用いた。
【００４８】
図７は、実施例と比較例とにおける膜材１００の加工性および品質の比較結果を示す説明図である。図７に示すサンプルｓｐ１は、第２実施形態に従った膜材１００の搬送（延伸）方法および加工後の膜材１００を示す。サンプルｓｐ２は、第２実施形態の膜材延伸装置１０ａを用いた膜材１００の搬送（延伸）方法および加工後の膜材１００を示す。なお、サンプルｓｐ２の搬送（延伸）方法は、第２実施形態の搬送（延伸）方法とは異なる。具体的には、サンプルｓｐ２の搬送（延伸）の際には、図５に示す搬送速度ｖ１（副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送速度）と搬送速度ｖ２ａ（副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度）とを同じ速度に制御した。したがって、サンプルｓｐ２の搬送（延伸）の際には、受渡し部１５０ａにおける上流側の搬送速度ｖｕ２と、下流側の搬送速度ｖｕ２とは同じではなかった。図７に示すサンプルｓｐ１０は、比較例に従った膜材１００の搬送（延伸）方法および加工後の膜材１００を示す。比較例では、全体搬送方向ａにおける搬送速度（全体搬送速度）を一定に制御しつつ、膜材１００を延伸した。
【００４９】
図７に示す「一定制御」とは、膜材１００の搬送の際に、一定に制御した搬送速度の種別を示している。実施例の２つのサンプルｓｐ１，ｓｐ２では、膜材１００の周縁部の搬送速度を一定に制御した。これに対して、比較例のサンプルｓｐ１０では、全体搬送方向ａに沿った膜材１００全体としての（中央部分の）搬送速度を一定に制御した。図７に示す「周縁部搬送速度調整」とは、第２実施形態において説明したように、各受け渡し部の下流側における周縁部の搬送方向に沿って、受渡し部上流側の搬送速度と受渡し部下流側の搬送速度とを同じ速度に制御することを意味する。サンプルｓｐ１では、周縁部搬送速度調整は実行されたが、サンプルｓｐ２およびｓｐ１０では、周縁部搬送速度調整は実行されなかった。
【００５０】
本実施例では、加工性として、限界延伸倍率とライン速度とを評価した。図７に示す「限界延伸倍率」とは、加工前の膜材１００の横幅に対する加工後の膜材１００の横幅の比率であって、延伸時に裂けが生じない限界の比率を意味する。また、図７に示す「ライン速度」とは、全体搬送方向ａにおける膜材１００全体としての搬送速度を意味する。なお、図７では、各サンプルｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１０の限界延伸倍率を、比較例のサンプルｓｐ１０の限界延伸倍率を基準として正規化した値により表している。同様に、図７では、各サンプルｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１０のライン速度を、比較例のサンプルｓｐ１０のライン速度を基準として正規化した値により表している。なお、限界延伸倍率が大きいほどより大きく延伸でき、加工性は高い。
【００５１】
本実施例では、品質の評価として、膜厚ムラと強度ムラとを評価した。膜厚ムラの評価では、各サンプルｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１０について、加工後の膜材１００の膜厚を幅方向の位置が異なる複数の点で測定した。図７では、各サンプルｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１０について複数の点での膜厚値の標準偏差を表している。標準偏差が小さいほど、膜厚ムラが小さく品質は高い。強度ムラの評価では、各サンプルｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１０について、加工後の膜材１００の引張り強度を幅方向の位置が異なる多数の点で測定した。なお、引張り強度は、オートグラフ材料試験機を用いて測定した。図７では、各サンプルｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１０について複数の点での引張り強度の標準偏差を表している。標準偏差が小さいほど、強度ムラが小さく品質は高い。
【００５２】
図７に示すように、各サンプルｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１０を比較すると、実施例の２つのサンプルｓｐ１，ｓｐ２の限界延伸倍率は、比較例のサンプルｓｐ１０に比べて大きかった。すなわち、２つのサンプルｓｐ１，ｓｐ２は、サンプルｓｐ１０に比べてより大きく延伸することができた。また、実施例の２つのサンプルｓｐ１，ｓｐ２では、比較例のサンプルｓｐ１０に比べて、膜厚ムラおよび強度ムラが抑えられており、高い品質が得られた。特に、周縁部搬送速度調整が行われたサンプルｓｐ１では、かかる調整が行われていないサンプルｓｐ２に比べて、加工性および品質のいずれにおいても、より優れていた。
【００５３】
このように、本実施例によれば、上述した第２実施形態により膜材１００を延伸させることにより、膜材１００の加工性及び品質を大幅に向上できることが明らかとなった。なお、第１，３実施形態についても、第２実施形態と同様な装置構成により、同じ膜材搬送処理が実行されるので、上述したサンプルｓｐ１，ｓｐ２と同様な結果が得られるものと推測される。
【００５４】
Ｅ．変形例：
Ｅ１．変形例１：
各実施形態では、搬送部の数は３であったが、２以上の任意の数としてもよい。また、各副搬送部の構成は、任意に変更してもよい。具体的には、例えば、把持用線材３１を省略してもよい。この構成では、延伸ローラＲ２の表面を、膜材１００をグリップ可能な形状に加工することが好ましい。また、延伸ローラＲ２自身が膜材１００をグリップ可能であれば、搬送ローラＲ２１〜Ｒ２３を省略して、延伸ローラＲ２が、膜材１００の延伸と搬送とをいずれも実行する構成としてもよい。また、延伸ローラＲ２を、３つの搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３と同様に、モータにより駆動させてもよい。
【００５５】
Ｅ２．変形例２：
第１および第２実施形態では、膜材延伸装置１０，１０ａにおけるすべての受渡し部において周縁部速度調整が実行されていたが、いずれか一箇所において、第３実施形態と同様に、周縁部速度調整を省略してもよい。
【００５６】
Ｅ３．変形例３：
第１および第２実施形態では、膜材延伸装置１０，１０ａの管理者が、予め各搬送部１１，１２，１２ｍ，１３を構成する各搬送ローラＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の回転速度値を制御装置５０のＲＯＭ５２に記憶させておき、搬送制御部５５は、ＲＯＭ５２に記憶されている回転速度値となるように、各ローラを制御していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、膜材延伸装置１０，１０ａに、さらに、角度差Δθを測定する角度差測定部を設け、かかる角度差測定部により測定された角度差Δθに応じて、各ローラの回転速度をリアルタイムに制御してもよい。
【００５７】
Ｅ４．変形例４：
第２実施形態では、搬送制御部５５は、副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖ１と、副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖ２ａとをいずれも制御することにより、受渡し部１５０ａにおいて、上流側の副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖｕ２のうちの搬送方向ｄ２ａに沿った成分と、下流側の副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖｄ２とを同じ速度に制御したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖ１と、副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖ２ａとのうち、搬送速度ｖ２ａのみを制御することにより、受渡し部１５０ａにおいて、下流側の副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖｄ２のうちの上流側の副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送方向ｄ１に沿った成分と、副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送速度ｖｕ２とを同じ速度に制御してもよい。このような構成においても、受渡し部１５０ａにおける膜材１００の周縁部の搬送速度が、上流側と下流側とで同じ速度となるため、膜材１００の損傷を抑制できる。すなわち、一般には、ステップＳ１０５ａにおいて、副搬送部１１ａと副搬送部１２ｃとのうちの少なくとも一方の副搬送部による周縁部の搬送速度のうちの他方の副搬送部による膜材１００の周縁部の搬送方向に沿った成分と、その他方の副搬送部による膜材１００の周縁部の搬送速度とを同じ速度に制御してもよい。
【００５８】
また、例えば、搬送速度ｖ１の搬送方向ｄ２ａに沿った成分と、搬送速度ｖ２ａとを同じ速度に制御することに代えて、搬送速度ｖ１の搬送方向ｄ２ａに沿った成分と搬送速度ｖ２ａの所定の割合の速度とを同じ速度に制御してもよい。この構成においても、管理者は、予め角度θ１およびθ２を測定して角度差Δθを特定し、得られた角度差Δθや各搬送部の延伸ローラＲ２の直径等に基づき、搬送速度ｖｕ２およびｖｄ２を制御するようにしてもよい。すなわち、一般には、上流側に位置する副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送方向ｄ１と全体搬送方向ａとの間の角度θ１と、下流側に位置する副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送方向ｄ２ａと全体搬送方向ａとの間の角度θ２とに基づき、副搬送部１１ａによる膜材１００の周縁部の搬送速度又は副搬送部１２ｃによる膜材１００の周縁部の搬送速度を制御してもよい。
【００５９】
Ｅ５．変形例５：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータープログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
【００６０】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０，１０ａ…膜材延伸装置
１１…第１搬送部
１１ａ，１１ｂ…副搬送部
１２，１２ｍ…第２搬送部
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…副搬送部
１３…第３搬送部
１３ａ，１３ｂ…副搬送部
２２…環状溝
２４…テンション調整機
２５…レバー
２６…プーリ
３１…把持用線材
５０…制御装置
５１…ＣＰＵ
５２…ＲＯＭ
５３…ＲＡＭ
５５…搬送制御部
１００…膜材
１５０，１５０ａ…受渡し部
Ａｒ１，Ａｒ１１…領域
Ｒ２…延伸ローラ
Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３…搬送ローラ
ａ…全体搬送方向
ｂ，ｃ…方向
ｄ１，ｄ２，ｄ２ａ…搬送方向
ｖ１，ｖ２，ｖ２ａ，ｖｄ１，ｖｄ２，ｖｕ１，ｖｕ２…搬送速度
ｖｂ１，ｖｂ２…横延伸速度
【図１】
2015217528.tif 000003
【図２】
2015217528.tif 000004
【図３】
2015217528.tif 000005
【図４】
2015217528.tif 000006
【図５】
2015217528.tif 000007
【図６】
2015217528.tif 000008
【図７】
2015217528.tif 000009