(57)【要約】【課題】メンテナンス等の作業性、リンク装置本体の延命化や製品歩留りの向上がはかれるシート状物の延伸機における掴み装置を提供するものである。【解決手段】熱可塑性樹脂のシート状物１の端部を把持する複数の掴み装置２をシート状物１の両側端に具備した折尺状に形成される等長リンク機構３１を多数連結して構成する無端リンク装置３であって、上記掴み装置は、上記等長リンク機構３１の支持腕１５２に枢着されたレバー２０１の下端に回動可能に設けた上掴み子２０２と下掴み子２０３との間にシート状物１を挟み込む構造を有し、レバー２０１の運動を規制するばね２０５がレバー２０１の上部と支持腕１５２を連結し、かつ、レバー未作動方向の両側面に配置することで達成できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
折尺状に形成された等長リンク機構を多数繋げて構成した一対の無端リンク装置をシート状物の両側に配置し、前記一対の無端リンク装置を入口側スプロケットにより駆動して進行方向に末広がり状に配置されたガイドレールに沿って案内し、出口側スプロケットにより駆動して前記入口側スプロケットに戻すように構成され、前記シート状物を少なくとも横方向に延伸するシート状物の延伸機であって、
前記各等長リンク機構の前記シート状物側の先端部に設けられた掴み装置は、前記各等長リンク機構の延長部と、該延長部の先端部に設けられた下掴み子と、前記延長部に一体的に設けられた支持腕と、前記延長部の先端部に設けられた下掴み子と、前記支持腕に前記シート状物の横方向に回動可能に枢着されたレバーと、該レバーの下端に回動自在に支持された上掴み子と、前記レバーと前記支持腕または前記延長部の間に懸架され、前記下掴み子に対して前記上掴み子を閉じて前記シート状物の端部を挟み込んで把持するためのばねとを備えることを特徴とするシート状物の延伸機。
【請求項２】
前記掴み装置における前記ばねを、前記レバーの未動作方向の両側面に配置することを特徴とする請求項１記載のシート状物の延伸機。
【請求項３】
前記等長リンク機構と前記掴み装置とを分離可能な構造としたことを特徴とする請求項１又は２記載のシート状物の延伸機。
【請求項４】
前記掴み装置において、把持するシート状物の厚さの変化に対応させて前記上掴み子の把持面と前記下掴み子の把持面との相対距離を調整できる調整機構を有することを特徴とする請求項１又は２又は３記載のシート状物の延伸機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同時二軸延伸機を含む、シート状物、例えば熱可塑性樹脂フィルム等を少なくとも横方向に延伸するシート状物の延伸機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の同時二軸延伸機の掴み装置としては、例えば、特公昭４５−３９４７８号公報において、支持腕に枢着されたレバーの上部にばねを取り付け、該レバーの下端に上側掴み子を枢着して下側掴み子との間にフィルムを掴む如くなし、レバーのテコ比およびフィルム掴み位置におけるレバーの角度を適当に選定し、かつ、フィルム掴み時に上側掴み子の先端を上向きに規制するようにすることが知られている。
【０００３】
上記従来技術によれば、ばねの働きによる倍力機構及びフィルム引張力による自緊作用によって多方向の引張力に耐え得るほか、フィルム掴み時にフィルムをフィルムの幅方向に移動させることがないものと考える。
【０００４】
更に、同時二軸延伸機の掴み装置としては、特開平１１−２２７０４２号公報および特開２０００−２４６７９５号公報において知られている。
【０００５】
また、テンター方式の横延伸機の掴み装置（クリップ）としては、特開平８−２５４７４号公報、特開平１０−２４９９３４号公報および特開平１０−３３７７７４号公報において知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭４５−３９４７８号公報
【特許文献２】
特開平１１−２２７０４２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２４６７９５号公報
【特許文献４】
特開平８−２５４７４号公報
【特許文献５】
特開平１０−２４９９３４号公報
【特許文献６】
特開平１０−３３７７７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の掴み装置は、メンテナンス等の作業性やリンク装置本体の延命化と製品歩留りの向上に対する配慮がされていなかった。
【０００８】
一般的なシート状物の延伸装置は無端リンク装置を設置するベース架台、走行用レール、駆動系、制御系及びフィルムを加熱するための加熱装置など複雑に入り組んでいる。特に、加熱装置はフィルムを均一に過熱するために装置全体を覆うような断熱構造を取り、リンク装置が外気と触れる部位は最小限に留める。このため、メンテナンス等の作業空間は限定されるのが常である。
【０００９】
一方、メンテナンス部位としてはリンク装置本体側の摺動部及び掴み装置ではレバーの動作する支点となるピン（支持腕とレバーの連結部）や掴み子近傍などが考えられる。
【００１０】
例えば、掴み装置に限定すると、無端リンク装置を形成する折尺状の等長リンク機構は製造設備の場合、数百〜数千山あり、掴み装置も同数程度ある。このため、摩耗したピンの交換作業には、ばねの取外し作業、交換前後の部品管理や限定された作業空間での作業性悪化（ピンの取外しに伴う）など多大な労力を要する。
【００１１】
また、シート厚さが極端に異なる対象物を延伸する際は、上下掴み子の間隙を調整する必要が生じるが、本作業においても、上記と同様に多大な労力を要する。
【００１２】
更に、上記従来技術に示すような構造の場合、リンク装置と掴み装置が一体構造となるため、リンク装置本体の延命化と製品歩留りの向上に相反関係が生じる。例えば、リンク装置本体の摺動部の延命化のためには、潤滑剤の供給が必要不可欠であるが、供給した潤滑剤が製品へ飛散し製品歩留りを低下させる場合がある。反面、製品歩留りを向上させるために、潤滑剤の供給を抑制すると、リンク装置の消耗部材の交換頻度が高まり、不経済である他、前述と同様に交換作業に労力を要すばかりか、製品の生産量低下など経済性に支障を来たす。
【００１３】
本発明の目的は、上記課題を鑑みて、メンテナンス等の作業性やリンク装置本体の延命化と製品歩留りの向上がはかれる掴み装置を備えた熱可塑性樹脂フィルム等のシート状物の延伸機を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、折尺状に形成された等長リンク機構を多数繋げて構成した一対の無端リンク装置をシート状物の両側に配置し、前記一対の無端リンク装置を入口側スプロケットにより駆動して進行方向に末広がり状に配置されたガイドレールに沿って案内し、出口側スプロケットにより駆動して前記入口側スプロケットに戻すように構成され、前記シート状物を少なくとも横方向に延伸するシート状物の延伸機であって、前記各等長リンク機構の前記シート状物側の先端部に設けられた掴み装置は、前記各等長リンク機構の延長部と、該延長部の先端部に設けられた下掴み子と、前記延長部に一体的に設けられた支持腕と、前記支持腕に前記シート状物の横方向に回動可能に枢着されたレバーと、該レバーの下端に回動自在に支持された上掴み子と、前記レバーと前記支持腕または前記延長部の間に懸架され、前記下掴み子に対して前記上掴み子を閉じて前記シート状物の端部を挟み込んで把持するためのばねとで構成することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記掴み装置における前記ばねを、前記レバーの未動作方向の両側面に配置することを特徴とする。また、本発明は、前記シート状物の延伸機において、前記等長リンク機構と前記掴み装置とを分離可能な構造としたことを特徴とする。また、本発明は、前記掴み装置において、把持するシート状物の厚さの変化に対応させて前記上掴み子の把持面と前記下掴み子の把持面との相対距離を調整できる調整機構を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルム等のシート状物の延伸機における掴み装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
まず、本発明に係るシート状物の延伸機における掴み装置の第１の実施の形態について図１〜図３を用いて説明する。図１はシート状物の延伸機の一実施の形態を示す同時二軸延伸機の平面図、図２は図１に示す掴み装置を具備した無端リンク装置の部分を示す断面図、図３は図１に示す掴み装置を具備した無端リンク装置の部分を示す平面図で、その構成及び動作は以下の通りである。
【００１８】
同時二軸延伸機の場合、シート状物１の両側に設置された一対の無端リンク装置３（図中リンクの一部並びに片側の無端リンクは省略）は、シート状物１の端部を把持する掴み装置２を先端部に備え、折尺状に形成された等長リンク機構３１を多数繋げて構成される。さらに、無端リンク装置３は、シート状物の入口側スプロケット４で駆動される。そして、入口に設けられた開閉ガイド１０により掴み装置２が開閉されてシート状物１を掴み、予熱区間で延伸に必要な温度に加熱される。さらに、無端リンク装置３は、延伸区間において、進行方向に末広がり状に配置されたガイドレール５〜７に案内されて掴み装置２を特にＴＤ方向（横方向）に徐々に拡大し（この際掴みピッチをＰ１からＰ２に徐々に拡大しても良い。）、シート状物１を横方向にまたは縦横二方向同時に延伸し、その後熱処理区間において所定の温度で熱固定し、冷却区間で急冷し、開閉ガイド１１により掴み装置２を開閉してシート状物１を外し、外されたシート状物１はそのまま進行させることになる。さらに、無端リンク装置３は、出口側スプロケット８により駆動されて、入口側スプロケット４に戻るように構成される。
【００１９】
上記ガイドレール５〜７は一対の組になった案内溝１６ａ、１６ｂを形成する。シート状物１に近いほうのシート側ガイド５と中間ガイド６より形成される案内溝１６ａには、掴み装置２を着脱自在に連結するリンク軸１２（図２及び図３）が軸受けローラ９ａを介して保持される。他方の反シート側ガイド７と中間ガイド６より形成される案内溝１６ｂには、掴み装置２を有さないリンク軸１３（図２及び図３）が軸受けローラ９ｂを介して保持される。上記リンク軸１２および１３は、一対のリンクプレート１４及び一対のリンクプレート１５によって折尺状に連結される。このため、掴み装置２は、リンクの折尺部に一つおきに連結される構成となる。さらに、シート状物１を把持する掴み装置２は、一対のリンクプレート１５の一方の延長した部分と互いにＬ字状部１８ａ、１８ｂを継ぎ合わせてねじ等の固定手段１９で着脱自在に連結される。このように、掴み装置２を、折尺状に形成された等長リンク機構３１を構成するリンクプレート１５の一方と固定手段１９を用いて着脱自在に連結するように構成したことにより、メンテナンスするとき掴み装置２をリンクプレート１５の一方から取り外すことが可能となる。なお、無端リンク装置３における等長リンク機構３１の最大ピッチを制限するチェーンリンク１７ａ、１７ｂは、隣接したリンク軸１３の間に設けられている。
【００２０】
次に、掴み装置２の構成及び動作について図４を用いて説明する。
【００２１】
掴み装置２は、等長リンク機構３１の構成部材であるリンクプレート１５の延長上のＬ字状部１８ａに継ぎ合わせてねじ等の固定手段１９で着脱自在に連結されるＬ字状部１８ｂを有する延長部１５１と支持腕１５２とを一体的に形成した支持部を有する。上記支持腕１５２の先端部に枢着されたレバー２０１の下端には、上掴み子２０２を回動可能に連結する。上記延長部１５１の先端部には下掴み子２０３が固着される。さらに、支持腕１５２の両側において、レバー２０１の上部に設けられたピンと支持腕１５２の付け根部（根元部）付近に設けられたピンとの間に、レバー２０１を閉じさせて（反時計方向に回動させて）下掴み子２０３に対する上掴み子２０２の回動移動によりシート状物１を挟み込むためのばね２０５が懸架される。このように、ばね２０５を支持腕１５２の両側に設けたのは、シート状物１の端部を挟み込むためのばね力を得るためである。ばね２０５は、引っ張りばねで構成した場合を示したが圧縮ばねで構成してもよい。圧縮ばねで構成する場合には、レバー２０１の下部と支持腕１５２の根元部付近との間に設けてレバー２０１を閉じさせればよい。
【００２２】
掴み装置２によるシート状物１の着脱は、次に説明するように行われる。即ち、入口スプロケット４側に設置された開閉ガイド１０に等長リンク機構３１が入り込むと、開閉ガイド１０により掴み装置２のローラ２０４をシート側（図中矢印側）に押すことで、上掴み子２０２と下掴み子２０３の間隔が図中破線のように広がり、シート状物１の端部を挟み込める状態となる。続いて、等長リンク３１が開閉ガイド１０を通過するに従って、開閉ガイド１０からローラ２０４への押し付け力が徐々に解放されて、レバー２０１未作動方向の両側面に配置されたばね２０５の力により、もとの状態（図中実線）に復元する。この一連の動作中に、シート状物１の端部が挿入されることで、各掴み装置２によりシート状物１の端部を進行方向にＰ１のピッチで挟み込んで掴む（把持する）ことになる。一方、出口スプロケット５側に設置された開閉ガイド１１に等長リンク機構３１が通過すると、上記と同様に開閉ガイド１１によりローラ２０４をシート側に押してレバー２０１を回動させて上下掴み子を開放することでシート状物１がはずれ、等長リンク機構３１が開閉ガイド１１を通過後、もとの状態に復元される。
【００２３】
以上説明したように、ばね２０５の連結部の一端をレバー２０１にし、他端を支持腕１５２の根元部付近にすることで、掴み装置２を開閉ガイド１０及び１１によって開閉する際、ばね２０５を通してのシート側リンク軸１２付近への負荷を軽減することが可能となり、その結果としてリンク装置本体の長寿命化を図ることが可能となる。更に、上記ばね２０５を掴み装置２内での懸架にすることにより、等長リンク機構であるリンクプレート１５から延長部１５１及び支持腕１５２（つまり掴み装置２）をＬ字状部１８ａ、１８ｂで分離できる構造にすることが可能となり、その結果として掴み装置２のみを交換するなどのメンテナンス等の作業性を向上させることができる。更に、上記ばね２０５を掴み装置２内での懸架にし、上記掴み装置２をリンク装置本体（等長リンク機構３１）から分離可能な構造とすることで、リンク装置本体側をカバー（図示せず）で覆うことが容易になり、その結果として、リンク装置本体へはオイルミストを積極的に噴霧し、軸受等の摺動部の延命化をはかるとともに、シート状物１側へのオイル飛散を防止でき、製品歩留りの向上がはかれる。
【００２４】
なお、以上説明した本発明に係るシート状物の延伸機における掴み装置の第１の実施の形態では、折尺状の等長リンク機構３１を有する無端リンク装置３でシート状物を縦横同時に延伸する装置の掴み装置として限定して記載したが、テンター方式のシート状物の横延伸機であれば何れの場合でも適用可能である。また、ばね２０５は引張・圧縮のどちらにも限定されない。
【００２５】
次に、本発明に係るシート状物の延伸機における掴み装置の第２の実施の形態について図５〜図７を用いて説明する。ところで、最近は、延伸するシート（フィルム）の用途も多岐にわたり、特に特殊な用途に使用されるシートは多品種少量生産に移行する傾向が強く、生産設備も頻繁にシート厚さを変更することが予想される他、自由度が高い装置が求められている。
【００２６】
第２の実施の形態は、これらの要求を満たすことができるように、掴み装置２においてシート状物１の膜厚変更に対応できるように上掴み子２０２の把持面と下掴み子２０３の把持面との相対距離を調整できる調整機構を設けたことにある。第２の実施の形態は、テンター方式のシート状物の横延伸機および掴み装置２を折尺状に形成された等長リンク機構３１を構成するリンクプレート１５に一体的に取付けられたシート状物の延伸機は勿論のこと、掴み装置２をリンクプレート１５と分離可能に構成した上記第１の実施の形態に適用することも可能である。図５は本発明の第２の実施の形態である２段切り替えの第１の実施例の場合の下掴み子の付近を示す図で、図６は本発明の第２の実施の形態である３段切り替えの第２の実施例の場合の下掴み子の付近を示す図で、図７は本発明の第２の実施の形態である自由に切り替え可能な第３の実施例の場合の下掴み子の付近を示す図である。
【００２７】
本第２の実施の形態は、図５に示す第１の実施例のように、掴み装置２における下掴み子２０３において、延長部１５１の先端部に接触する固着面に１つの段差２０３１を設けたことにある。即ち、下掴み子２０３の固着面には、延長部１５１の先端部に形成された溝１６０に嵌り込むための長方形状の段差２０３１を設け、更に延長部１５１の先端部に固定するためのねじを形成した軸部２０３２が固着される。従って、シート状物１の膜厚が薄い場合には、長方形状の段差２０３１を溝１６０に交差させた状態で軸部２０３２にナット等の固定手段１６１を締め付けて下掴み子２０３を延長部１５１の先端部に固定する。また、シート状物１の膜厚が厚い場合には、長方形状の段差２０３１を溝１６０内に挿入するか抜いた状態で下掴み子２０３を延長部１５１の先端部に固定手段１６１により固定する。段差２０３１がスペーサである場合には段差２０３１そのものを抜いてもよく、また長方形状の段差２０３１が下掴み子２０３と一体に形成されている場合には下掴み子２０３を回転させればよい。
【００２８】
以上説明したように、無端リンク装置３に設けられた全ての掴み装置２の下掴み子２０３について上記段差調整をして上掴み子２０２と下掴み子２０３の相対距離を変化させる短時間の切り替え作業によって、異なる厚さのシート状物１に対応させて延伸することが可能となる。
【００２９】
従って、本第２の実施の形態によれば、簡便に上下掴み子の相対距離を変化させることで、広範囲なシート厚さに対応が可能で、交換作業等の効率をより向上させることができる。
【００３０】
なお、図５に示した第１の実施例では、２段階の設置高さ変更の場合を示したが、下掴み子２０３の固着面の段差を図６に示すように長方形状の段差２０３１と菱形形状の段差２０３３とを有するようにすれば、（ａ）〜（ｃ）、（ｄ）〜（ｆ）のように下掴み子２０３を回転させることで３段階の設置高さの変更も可能である。また、図７に示すように延長部１５１の先端部における掴み子固着部をメスねじ（板厚方向に切りねじ）１６５にし、下掴み子２０３の下面をオスねじ２０３５とすることで、下掴み子２０３を回転させれば設置高さを無段可変することも可能である。
【００３１】
以上説明したように、シート状物の膜厚変更に対応できる調整機構を下掴み子２０３に設けたのは、下掴み子２０３が延長部１５１の先端部に固定されるためである。いずれにしても、調整機構は、シート状物の膜厚変更に対応できれば良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、熱可塑性樹脂フィルム等のシート状物の延伸機において、メンテナンス等の作業性やリンク装置本体の延命化と製品歩留りの向上がはかれる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート状物の延伸機の一実施の形態を示す同時二軸延伸装置の平面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態である掴み装置を具備した無端リンク装置の部分を示す断面図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態である掴み装置を具備した無端リンク装置の部分を示す平面図である。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態である掴み装置を示す図である。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態である掴み装置における第１の実施例において下掴み子と延長部との２段階の調整関係を示す図で、（ａ）及び（ｂ）は下掴み子の設置高さが２つの異なる状態を示す横断面図、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ（ａ）及び（ｂ）に対してシート方向から見た図である。
【図６】本発明に係る第２の実施の形態である掴み装置における第２の実施例において下掴み子と延長部との３段階の調整関係を示す図で、（ａ）〜（ｃ）は下掴み子の設置高さが３つの異なる状態を示す横断面図、（ｄ）〜（ｆ）はそれぞれ（ａ）〜（ｃ）に対してシート方向から見た図である。
【図７】本発明に係る第２の実施の形態である掴み装置における第３の実施例において下掴み子と延長部との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…シート状物、２…掴み装置、５…シート側ガイド、６…中間ガイド、７…反シート側ガイド、９ａ、９ｂ…軸受けローラ、１０、１１…開閉ガイド、１２…シート側リンク軸、１３…反シート側リンク軸、１４、１５…リンクプレート、１６ａ、１６ｂ…案内溝、１７ａ、１７ｂ…チェーンリンク、１８ａ、１８ｂ…Ｌ字状部、１９…固定手段、３１…等長リンク機構、１５１…延長部，１５２…支持腕、２０１…レバー、２０２…上掴み子、２０３…下掴み子、２０４…ローラ、２０５…ばね、１６０…溝、１６１…固定手段、１６５…メスねじ、２０３１…長方形状の段差、２０３２…軸部、２０３３…菱形形状の段差、２０３５…オスねじ。
【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】
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