(57)【要約】【課題】フィルムクリップによるフィルム把持を確実に行う。【解決手段】テンター装置１０は、右レール１１と、左レール１２と、これらレール１１，１２に案内される無端チェーン１３，１４とを備える。無端チェーン１３，１４には、クリップ３０が所定ピッチで多数取り付けられる。無端チェーン１３，１４は原動スプロケット３３，３４及び従動スプロケット３５，３６との間に掛け渡されている。原動スプロケット３３に近接して右フィルムガイド７１が、原動スプロケット３４に近接して左フィルムガイド７２が、それぞれ取り付けられている。フィルム１５は、左右のフィルムガイド７１，７２により両側縁及び高さが位置決めされる。クリップ３０は、把持位置ＰＡでフィルム１５の側縁部を把持する。【選択図】　　　　　　　図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レール及び第２レールに沿って、開閉自在な把持具により両側縁部が把持されたシート状物を搬送して延伸するテンター装置において、
前記把持具を開いた状態でフィルムを把持具内に案内するフィルムガイドと、前記フィルムが前記フィルムガイドを通過した直後に前記把持具を閉じてフィルムを把持する把持具開閉部材とを有することを特徴とするテンター装置。
【請求項２】
前記フィルムガイドは、フィルム側縁部の上面を案内する上ガイド部と、フィルム側縁部の下面を案内する下ガイド部と、フィルム側縁を案内する側縁ガイド部とを有することを特徴とする請求項１記載のテンター装置。
【請求項３】
前記フィルムガイドは、前記把持具の搬送方向に対して傾斜させて前記フィルムを把持具内に案内することを特徴とする請求項１または２記載のテンター装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテンター装置に関し、特にフィルム噛み込み時のフィルムの挙動を抑えるように改良したテンター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置の普及に伴い偏光板の需要が急増している。この偏光板を作製する場合に、製品歩留りを向上するために、４５°の配向角度で横延伸させることが例えば特開２００１−２８１４５２号で提案されている。このようにフィルムを横延伸させるテンター装置では、左右のガイドレールに沿って同一速度で走行するクリップにより、フィルムの側縁部を把持させて移動させながら予熱し、予熱後に幅方向に延伸させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、偏光板用のフィルムは軽量化などの要請により薄いフィルムが要求されており、これに伴いフィルム剛性が小さく且つ摩擦係数が大きいフィルムの横延伸が必要になってきている。このようなフィルム剛性が小さく摩擦係数が大きいフィルムの場合には、左右のクリップにフィルムを均一に噛み込ませることは困難である。このため、人手によりフィルムをテンター装置に送り込む必要があり、テンター開始時に手間がかかるという問題がある。また、初期要因で噛み込み時にフィルム傾きが発生すると、この傾きの除去が困難になるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、人手によることなく自動的にフィルムをクリップに噛み込ませることができ、しかもフィルム噛み込み時のフィルムの挙動を抑えるようにしたテンター装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のテンター装置は、第１レール及び第２レールに沿って、開閉自在な把持具により両側縁部が把持されたシート状物を搬送して延伸するテンター装置において、前記把持具を開いた状態でフィルムを把持具内に案内するフィルムガイドと、前記フィルムが前記フィルムガイドを通過した直後に前記把持具を閉じてフィルムを把持する把持具開閉部材とを有している。前記直後とは、２秒以内、好ましくは１秒以内、さらに好ましくは０．５秒以内を示している。この場合にはフィルムガイドでフィルムの挙動が抑えられた状態でフィルムが把持されるため、把持不良などの発生がなくなる。なお、前記フィルムガイドは、フィルム側縁部の上面を案内する上ガイド部と、フィルム側縁部の下面を案内する下ガイド部と、フィルム側縁を案内する側縁ガイド部とを有している。また、前記フィルムガイドは、前記把持具の搬送方向に対して傾斜させて前記フィルムを把持具内に案内することが好ましい。また、前記第１レール及び第２レールの入り口でのシート状物進行方向と、出口での進行方向とが交差してもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のテンター装置を示す概略の平面図である。このテンター装置１０は、右レール１１と、左レール１２と、これらレール１１，１２に案内される無端チェーン（エンドレスチェーン）１３，１４と、各位置決め部２１〜２８と、チェーン駆動部２９とから構成されている。このテンター装置１０はフィルム１５の入り口１６側から出口１７へ順に、予熱部１０ａ、延伸部１０ｂ、熱処理部１０ｃの各エリアに分けられている。
【０００７】
無端チェーン１３，１４には、把持具としてのフィルムクリップ３０が所定ピッチで多数取り付けられている。このフィルムクリップ３０はフィルム１５の側縁部を把持しながら、各レール１１，１２に沿って移動することで、フィルム１５を延伸する。
【０００８】
無端チェーン１３，１４は原動スプロケット３３，３４及び従動スプロケット３５，３６との間に掛け渡されており、これらスプロケット３３〜３６の間では、無端チェーン１３は右レール１１によって、無端チェーン１４は左レール１２によって案内される。原動スプロケット３３，３４はフィルム１５の入り口１６側に設けられており、これらはモータ３８及びギヤ列３９により回転駆動される。また、従動スプロケット３５，３６はフィルム１５の出口１７側に設けられている。
【０００９】
図２〜図４に示すように、クリップ３０は、クリップ本体８１とレール取付部８２とから構成されている。クリップ本体８１は、略コ字形状のフレーム８３とフラッパ８４とから構成されており、フラッパ８４は、取付軸８３ａによりフレーム８３に回動自在に取り付けられている。図２は把持開始直前の状態を、図３は把持開始直後の状態を、図４はクリップの開閉状態をそれぞれ示している。フラッパ８４は図３で示す鉛直状態となるフィルム把持位置（閉位置）と、図２及び図４に示すように開放部材９０に係合頭部８４ａが接触して斜めに回転した状態となる開放位置との間で変位し、通常は自重によりフィルム把持位置となるように付勢されている。フィルム把持位置では、フィルム把持面８３ｂとフラッパ下面８４ｂとによりフィルム１５が把持される。
【００１０】
レール取付部８２は、取付フレーム８５と、ガイドローラ８７，８８，８９とから構成されている。取付フレーム８５には、右チェーン１３または左チェーン１４が取り付けられる。ガイドローラ８７〜８９は、図２に示すように原動スプロケット３３，３４の各支持面に接触するか、図３に示すように右レール１１または左レール１２の支持面に接触するかして、回転する。これにより、各スプロケット３３，３４や各レール１１，１２からクリップ本体８１が脱落することなく、各レール１１，１２に沿って案内される。
【００１１】
これらスプロケット３３〜３６に近接して、図２及び図４に示すように、クリップ３０の開放部材９０が配置されている。この開放部材９０は、入り口１６側の原動スプロケット３３，３４では、フィルム１５の把持位置ＰＡの前で、クリップ３０の係合頭部８４ａに接触してこれを開放状態にし、フィルム１５の側縁部の受け入れを可能にする。そして、把持位置を通過するときに開放部材９０が前記係合頭部８４ａから離れ、クリップ３０が開放位置から把持位置にセットされて、フィルム１５の側縁部が把持される。同様にして、出口１７側の従動スプロケット３５，３６では、フィルム１５の把持解除位置ＰＣで開放部材９０によりクリップ３０が開放位置にされて、フィルム１５の側縁部の把持が開放される。
【００１２】
図５及び図６に示すように、各クリップのフィルム把持位置ＰＡでフィルムを確実に把持するために、右フィルムガイド７１、左フィルムガイド７２が設けられている。これら左右のフィルムガイド７１，７２は、原動スプロケット３３，３４に近接した位置で設けられている。搬送ローラ７５は、フィルム搬送方向Ａ１に沿ってフィルム１５をフィルム把持位置ＰＡに搬送する。
【００１３】
図６〜図８に示すように、左フィルムガイド７２は、上ガイド板７２ａ、下ガイド板７２ｂ、及びこれらを連結するとともにフィルム側縁を案内する側縁ガイド部７２ｃから構成されている。同様にして右フィルムガイド７１も、上ガイド板７１ａ、下ガイド板７１ｂ、側縁ガイド部７１ｃから構成されている。これらフィルムガイド７１，７２は、低摩擦係数を有し、耐薬品性に優れたＰＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）樹脂や、ＦＥＰ（パーフロロエチレンプロペン共重合）樹脂、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）樹脂などのフッ化樹脂により一体的に形成されている。または、耐食性が優れたＳＵＳ３０４材により形成され、フィルム接触面に低摩擦係数及び非接着性を有する処理（ＰＴＦＥによる処理）が施されたフィルムガイド７１，７２を用いてもよい。
【００１４】
図７，図８に示すように、上ガイド板７２ａは、フィルム搬送方向Ａ１に向かうに従い次第に肉厚となるようにテーパー状に構成されており、フィルム１５を下方へ向けて案内するフィルムガイド面７２ｄを備えている。同様にして、下ガイド板７２ｂもフィルム搬送方向に向かうに従い次第に肉薄になるテーパー状に構成されており、フィルム１５を下方へ向けて案内するフィルムガイド面７２ｅを備えている。フィルム１５はこれらガイド面７２ｄ，７２ｅに挟まれるようにして案内され、且つフィルム側縁が側縁ガイド部７２ｃにより案内される。また、各フィルムガイド７１，７２には切欠き部７１ｆ，７２ｆが形成されており、この切欠き部７１ｆ，７２ｆによって、クリップ３０の移動時にこれらがフィルムガイド７１，７２に当たることがないようにしている。なお、上ガイド板７２ａ及び下ガイド板７２ｂを、フィルム１５の入り口の経路に合わせて、フィルム１５を下方へ向けて案内するテーパー状に構成しているが、これに限定されることなく、水平にしてもよい。
【００１５】
図９に示すように、右レール１１は、入り口レール部１１ａと、出口レール部１１ｂと、屈曲レール部１１ｃとから構成されている。同様にして、左レール１２も入り口レール部１２ａと、出口レール部１２ｂと、屈曲レール部１２ｃとから構成されている。
【００１６】
右側の屈曲レール部１１ｃは、直線状の延伸レール１１ｄと、これの両端に設けられる屈曲自在な第１及び第２の屈曲レール１１ｅ，１１ｆとから構成されており、同様にして、左側の屈曲レール部１２ｃも、直線状の延伸レール部１２ｄと第１及び第２の屈曲レール１２ｅ，１２ｆとから構成されている。
【００１７】
右側の各レール部１１ａ，１１ｂ，１１ｄは、レールベース４０，４１，４２と、このレールベース４０〜４２上に設けた直線状のレール本体４３，４４，４５とから構成されている。そして、入り口レールベース４０と延伸レールベース４１とは連結軸４６により回転変位可能に取り付けられており、この連結軸４６を中心として右レールが屈曲自在にされている。また、延伸レールベース４１と出口レールベース４２とは連結軸４７により屈曲自在に連結されている。同様にして、左側の各レール部１２ａ，１２ｂ，１２ｄも、レールベース５０，５１，５２と、レール本体５３，５４，５５とから構成されており、各レールベース５０〜５２は、連結ピン５６，５７により屈曲自在に連結されている。また、各レールベース５０〜５２上にはレール本体５３，５４，５５が取り付けられている。
【００１８】
屈曲レール１１ｅ，１１ｆ，１２ｅ，１２ｆは複数のバネ板を重ねて構成されており、その両端は各レール本体４３，４４，４５，５３，５４，５５にスライド可能に取り付けられている。これらの屈曲レール１１ｅ，１１ｆ，１２ｅ，１２ｆはレールベースの連結軸４６，４７，５６，５７を中心とした屈曲角度に応じてほぼ円弧状に湾曲する。
【００１９】
前記入り口レールベース４０，５０と出口レールベース４２，５２とには移動軸４８，４９，５８，５９が取り付けられている。この移動軸４８，４９，５８，５９と前記連結軸４６，４７，５６，５７とは、図１に示すようにそれぞれ位置決め部２１〜２８に接続されている。位置決め部２１〜２８は、各軸４６〜４９，５６〜５９をフィルム１５の幅方向で移動させて、左右のレール１１，１２の幅方向における距離を変更する。なお、移動軸４８，４９，５８，５９は、フィルム１５の送り方向でスライド可能に図示しないガイド部材により案内されており、連結部４６，４７，５６，５７のフィルム幅方向での変化に対応可能とされている。
【００２０】
図１に示すように位置決め部２１は、雌ねじ部を有する取付ブロック６０と、前記雌ねじ部に螺合するリードネジ棒６１と、このリードネジ棒６１を回転させる位置決めモータ６２とから構成されている。位置決めモータ６２はドライバを介してコントローラ７０により回転制御される。なお、他の位置決め部２２〜２８も位置決め部２１と同様に、それぞれ取付ブロック（図示省略）、リードネジ棒、位置決めモータを含んで構成されているが、図１中での符号は省略している。このとき、図９に示すように、所望の配向角度αが得られるように、フィルム１５の左入り口レール部１２ａと左延伸レール１２ｄとの交差角度θ１と、フィルムの右入り口レール部１１ａと右延伸レール１１ｄとの交差角度θ２とが決定される。
【００２１】
コントローラ７０にはキーボード等のデータ入力部７１が設けられており、テンター入り口幅Ｗ１や延伸倍率Ｎ、配向角度αなどの設定値が入力が可能になっている。なお、延伸倍率Ｎに代えてフィルム出口幅Ｗ２を入力してもよい。また、コントローラ７０内には延伸パターンの演算式が予めプログラミングされており、これがメモリ７２内に格納されている。コントローラ７０は、Ｗ１，Ｎ（またはＷ２），αなどの設定値が入力されると、これらの設定値に基づき演算式から、左右チェーン１１，１２による配向延伸時の実質的なフィルム把持長さＬＡ，ＬＢ（ＬＡ＝ＬＢ）とその位置を求め、求めた位置になるように、各位置決めモータ６２を回転駆動して、各レールの取付部である連結軸及び移動軸４６〜４９，５６〜５９をフィルムの幅方向で変位させる。
【００２２】
すなわち、自動的に各位置決めモータ６２を回転駆動して、設定されたテンター入り口幅Ｗ１、延伸倍率Ｎとなるようにするとともに、レール１１，１２の開き角度θ１，θ２を変化させることにより、任意の延伸倍率（Ｗ２／Ｗ１）で任意の配向角度α（１０°≦α≦８０°）の斜交フィルムが得られるように、各レール取付部４６〜４９，５６〜５９を位置決めする。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。まず、キーボード等のデータ入力部７１からテンター入り口幅Ｗ１と、出口幅Ｗ２とを入力する。これらデータが入力されると、コントローラ７０は演算式を用いて、各位置決め部２１〜２８の位置を決定し、この位置になるように、各位置決め部２１〜２８の位置決めモータ６２を回転制御する。この後に、製膜ライン等により製膜されたフィルム１５がフィルム入り口１６からテンター装置１０内に送られる。
【００２４】
このとき、図６に示すように、フィルムガイド７１，７２によって、フィルムの両側縁部が案内されるため、フィルム先端がフィルム把持位置ＰＡに確実に送り込まれる。なお、フィルム先端の噛み込み時に、一方の側縁のみが遅れてフィルム先端が傾斜して噛み込まれてしまった場合に、この遅れた側のフィルム側縁のみを一定量送り込むピンチローラ対を設けてもよい。
【００２５】
入り口１６では、クリップ３０が開放状態になっており、送られてきたフィルム１５の両側縁部がクリップ３０内に入ると、クリップ３０が閉じられて、フィルム１５が把持される。クリップ３０は各チェーン１３，１４の回動により、レール１１，１２に沿って移動する。これにより、フィルム１５は延伸されて、側縁に対して配向軸が１０°以上８０°以下の任意の角度で傾斜したフィルム１５が製造される。
【００２６】
上記実施形態では、位置決め部２１〜２８として、リードネジ棒６１と雌ねじ部とを用いて構成したが、各レール部及びレール連結部を独自に位置変更可能な構成であればよく、上記構成に限定されない。
【００２７】
また、各レール１１，１２は、入り口レール部１１ａ，１２ａ、出口レール部１１ｂ，１２ｂ、屈曲レール部１１ｃ，１２ｃの３つを組み合わせることにより構成したが、これら用いるレール数は３つに限定されず、適宜に変更してよい。
【００２８】
延伸工程出口１７でフィルム１５の左右に進行速度差があると、延伸工程出口１７におけるシワ、寄りが発生するため、左右のクリップ３０の速度差は、実質的に同速度であることが求められる。速度差は好ましくは１％以下であり、さらに好ましくは０．５％未満であり、最も好ましくは０．０５％未満である。ここで述べる速度とは、毎分当たりに左右各々のクリップ３０が進む軌跡の長さのことである。一般的なテンター装置等では、チェーンを駆動するスプロケットの歯の周期、駆動モータの周波数等に応じ、秒以下のオーダーで発生する速度ムラがあり、しばしば数％のムラを生ずるが、これらは本発明で述べる速度差には該当しない。
【００２９】
延伸前のフィルム１５の好ましい弾性率は、ヤング率で表して、０．０１Ｍｐａ以上５０００Ｍｐａ以下、更に好ましくは０．１Ｍｐａ以上５００Ｍｐａ以下である。弾性率が低すぎると延伸時・延伸後の収縮率が低くなり、シワが消えにくくなり、また高すぎると延伸時にかかる張力が大きくなり、フィルム１５の両側縁部を保持する部分の強度を高くする必要が生じ、テンター装置１０に対する負荷が大きくなる。
【００３０】
延伸前のフィルムの厚味は特に限定されないが、フィルム把持の安定性、延伸の均質性の観点から、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、２０〜２００μｍが特に好ましい。
【００３１】
また、上記実施形態では、自重落下方式のクリップを用いたが、この他に、バネ付勢により開閉するクリップや、その他の各種駆動手段を有するクリップを用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、把持具を開いた状態でフィルムを把持具内に案内するフィルムガイドと、フィルムがフィルムガイドを通過した直後に把持具を閉じてフィルムを把持する把持具開閉部材とを有するから、フィルムの挙動が抑えられた状態で確実に把持されるため、噛み込み不良の発生がなくなる。また、フィルムガイドは、フィルム側縁部の上面を案内する上ガイド部と、フィルム側縁部の下面を案内する下ガイド部と、フィルム側縁を案内する側縁ガイド部とを有し、把持具の搬送方向に対して傾斜させてフィルムを把持具内に案内するから、フィルムガイドによってフィルムの挙動を抑えた状態でフィルムを把持することができ、フィルムを確実に把持することができる。特に、フイルム先端を確実にクリップ内へ案内することができ、フイルム先端が斜めに噛み込まれることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のテンター装置の概略を示す機能ブロックを含む平面図である。
【図２】クリップの把持開始直前の状態を示す側面図である。
【図３】クリップの把持開始直後の状態を示す側面図である。
【図４】クリップの開閉状態を示す斜視図である。
【図５】フィルムガイドとクリップとの概略を示す平面図である。
【図６】フィルムガイドとクリップとを示す斜視図である。
【図７】フィルムガイドを分解して示す斜視図である。
【図８】フィルムガイドの側面図である。
【図９】本発明のテンター装置の概略を示す平面図である。
【符号の説明】
１０　テンター装置
１１，１２　レール
１３，１４　無端チェーン
１５　フイルム
１６　入り口
２１〜２８　位置決め部
２９　チェーン駆動部
３０　クリップ
３３〜３６　スプロケット
７１、７２　フィルムガイド
７１ａ、７２ａ　上ガイド板
７１ｂ、７２ｂ　下ガイド板
７１ｃ、７２ｃ　側縁ガイド板
７１ｄ、７２ｄ　フィルムガイド面
７１ｅ、７２ｅ　フィルムガイド面
７１ｆ、７２ｆ　切欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004009544.tif 000008
【図８】
2004009544.tif 000009
【図９】
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