(57)【要約】【課題】厚さが異なるシート状物の対応を含め、多方向の引張力に耐え得る掴み装置を具備したシート状物の延伸機を提供することにある。【解決手段】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、一対の無端リンク装置３の各々のシート状物側の先端部に設けられ、前記シート状物の両側端部の各々を把持する掴み装置２は、前記無端リンク装置に繋がった本体部１５１と、該本体部の先端部に固定された下掴み子２０３と、前記本体部に一体的に取り付けられた支持腕１５２と、該支持腕の先端部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２０１と、該レバーの下端部に回動可能に支持され、前記下掴み子との間で前記シート状物の端部を挟み込む上掴み子２０２とを備え、前記上掴み子と前記下掴み子との間の把持面に前記レバーの未動作方向に傾斜した面２０３２ｂを有することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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るように構成され、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、
前記一対の無端リンク装置の各々のシート状物側の先端部に設けられ、前記シート状物の両側端部の各々を把持する掴み装置は、前記無端リンク装置に繋がった本体部と、該本体部の先端部に固定された下掴み子と、前記本体部に一体的に取り付けられた支持腕と、該支持腕の先端部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、該レバーの下端部に回動可能に支持され、前記下掴み子との間で前記シート状物の端部を挟み込む上掴み子とを備え、前記上掴み子と前記下掴み子との間の把持面に前記レバーの未動作方向に傾斜した面を有することを特徴とするシート状物の延伸機。
【請求項２】
前記上掴み子と前記下掴み子との間の前記把持面において、シート状物側に水平面を有し、更に反シート状物側に前記レバーの動作方向に傾斜した面を有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記載のシート状物の延伸機。
【請求項４】
前記シート状物の延伸機を、同時二軸延伸機で構成することを特徴とする請求項１、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、シート状物、例えば熱可塑性樹脂フィルム等を延伸する同時二軸延伸機やテンター方式の横延伸機等のシート状物の延伸機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の掴み装置として、例えば特公昭４５−３９４７８公報に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する。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開示されている。
【０００３】
本従来例によれば、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】
また、横延伸機用クリップ装置としては、特開平８−２５４７４号公報において知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭４５−３９４７８公報
【特許文献２】
特開平８−２５４７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の掴み装置は、レバー運動方向に対し、垂直な面方向、即ち、自緊作用が働かない方向（以下、レバー未動作方向と記す）に対してや、シート状物の厚さが異なるものに対しての配慮がされていなかった。
【０００７】
レバー未動作方向のシート掴み力は、自緊力が働かないため、ばね力のみが掴み力となる。例えば、横延伸機において、シートの進行方向に垂直にシートを掴んだ場合、延伸部では、末広がり状のレール軌跡となるため、リンクは進行方向に傾き動作する。このため、掴み装置に作用するシート力がレバーの未動作方向に近い側に働く。この場合、自緊作用が働き難くなるため、シート応力に匹敵するばね力が必要となる。従って、シート力より大きい力を有するばねを用いることは、極論すれば自緊作用がない掴み装置でも良いことを示唆する。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題に鑑みて、多方向の引張力に耐え得ることができる掴み装置を備えたシート状物の延伸機を提供することにある。
【０００９】
【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、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るように構成され、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、前記一対の無端リンク装置の各々のシート状物側の先端部に設けられ、前記シート状物の両側端部の各々を把持する掴み装置は、前記無端リンク装置に繋がった本体部と、該本体部の先端部に固定された下掴み子と、前記本体部に一体的に取り付けられた支持腕と、該支持腕の先端部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、該レバーの下端部に回動可能に支持され、前記下掴み子との間で前記シート状物の端部を挟み込む上掴み子とを備え、前記上掴み子と前記下掴み子との間の把持面に前記レバーの未動作方向に傾斜した面を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記上掴み子と前記下掴み子との間の前記把持面において、シート状物側に水平面を有し、更に反シート状物側に前記レバーの動作方向に傾斜した面を有することを特徴とする。
【００１１】
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。
【００１２】
また、本発明は、前記シート状物の延伸機を、同時二軸延伸機で構成することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る掴み装置を備えたシート状物の延伸機の実施の形態について図１〜図４を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るシート状物の延伸機の一実施の形態である同時二軸延伸機を示す平面図、図２は図１に示す掴み装置を備えた等長リンク機構を示す断面図、図３は図１に示す掴み装置を備えた等長リンク機構を示す平面図である。
【００１５】
次に、その構成及び動作について説明する。
【００１６】
同時二軸延伸機の場合、熱可塑性樹脂フィルム等のシート状物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、先端部にシート状物１の端部を把持する掴み装置２を備え、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、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の端を掴み、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はそのまま進行することになる。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。
【００１７】
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にはシート状物１を把持する掴み装置２が連結されたリンク軸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、等長リンク機構３１の折尺部に一つおきに連結される構成となる。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の間に設けられる。
【００１８】
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。
【００１９】
等長リンク機構３１の構成部材であるリンクプレート１５の先端部には掴み装置２を有する。該掴み装置２は、リンクプレート１５の延長部（本体部）１５１と、該延長部（本体部）１５１に一体的に取付けられた支持腕１５２と、該支持腕１５２に横方向に回動可能に枢着されたレバー２０１と、該レバー２０１の下端に回動可能に支持された上掴み子２０２と、上記延長部（本体部）１５１に固着された下掴み子２０３とを備え、ばね２０５の力により上記レバー２０１を反時計方向に回動させることにより回動可能に支持された上掴み子２０２を降下させて上記下掴み子２０３との間でシート状物１の端を挟み込んで掴む（把持する）ように構成される。
【００２０】
掴み装置２へのシート状物１の着脱方法は、次に説明するように行われる。即ち、等長リンク機構３１が入口スプロケット４側に設置された開閉ガイド１０に入り込むと、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、等長リンク機構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開放されて、レバー２０１と等長リンク機構３１との間に懸架されたばね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の端部を挿入することで、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。
【００２１】
次に、本発明の特徴とするシート状物の延伸機における掴み装置の第１の実施例について図５を用いて具体的に説明する。図５は本発明に係る掴み装置の第１の実施例における上下掴み子の一実施例を示す図で、（ａ）が横断面図、（ｂ）が下掴み子と上掴み子の接触面を示した図である。
【００２２】
本実施例は、各掴み装置２の上下掴み子２０２、２０３の接触部横断面において、少なくともシート側領域では水平面２０３１で形成し、反シート側領域では下方に傾斜させた２つの傾斜面部２０３２ａ、２０３２ｂで形成することを特徴としたものである。なお、図５（ｂ）には、２つの傾斜面部２０３２ａ、２０３２ｂを、レバー２０１を反時計方向に回動させた際掴み易くするために三日月形状にした場合を示したが、この形状に限定されるものではない。要するに、シート状物を上下掴み子から外れ難くするためには、レバー２０１の未動作方向の領域に第１の傾斜面部２０３２ｂを形成すれば良い。また、第１の傾斜面部２０３２ｂは、図５（ｂ）に示すように、上下掴み子のレバー動作方向の中心線を対称に形成しても良い。
【００２３】
ところで、シート状物１の厚さは対象物により千差万別で、数十μｍから数ｍｍとなる。例えば、掴み装置２の上下掴み子２０２、２０３がシートがない状態で合致するように設置した場合、シート厚さが増加するに従い、レバー２０１は反シート側の位置でシートを掴む状態となり、上掴み子２０２と下掴み子２０３の相対面積が減少し、シートが掴み装置より外れることが予想される。また、シートが外れないまでも次に示す（１）式からも分かるように、図４に示すシート掴み位置におけるレバー２０１の中心線と垂直線のなす角度φが増加すると、シート掴み力Ｐｃは減少し、所定の掴み力をえられない場合があり得る他、前記相対面積の減少により、レバー未動作方向の自緊作用が低下することになる。
【００２４】
Ｐｃ＝（ａ／（ｂｔａｎφ））ＰＢ＋（１／（２ｔａｎφ））Ｐｆ      （１）
但し、ＰＢはばね力、Ｐｆはシート力である。
【００２５】
さらに、予熱区間から延伸区間に掴み装置２が移行する際、図６に示すようなシート力が掴み装置２の上下掴み子２０２、２０３に作用することになる。
【００２６】
しかしながら、図５に示したようにレバー未動作方向の領域に第１の傾斜面部２０３２ｂを形成する（持たせる）ことで、第１の傾斜面部２０３２ｂでシート状物１の端部を挟むことになり、その結果としてレバー未動作方向のシート掴み力を増強させることが可能となり、予熱区間から延伸区間に掴み装置２が移行する際はもとより、シート状物１の厚さが多少変化する場合でも自緊作用が維持でき、シート状物１の掴み装置２からの外れを防止することが可能となる。
【００２７】
その他、本実施例の特有の効果としては以下が挙げられる。一般的にシート状物１は掴み子よりシート状物１の端部がリンク本体側に数ｍｍ出るよう挿入されるが、上記端部は延伸部での加熱及び自重により垂れ下がる。このため、垂直エッジを有する掴み子では、エッジ部分にシートがひかかり、シートを取外すのに困窮する場合がある（シートの物性により異なる）。しかしながら、本実施例のように下側に傾斜した第２の傾斜面部２０３２ａを有することで、エッジ部の角度が鈍角となるため、上記のようなひかかりが抑制される効果を奏する。
【００２８】
尚、本実施例で示した上下掴み子２０２、２０３の接触面の外形形状は円形であるが、矩形形状や楕円形状でも良く、平面と傾斜面の境界線は外形形状に依存する構造でも、しない構造でも良い。また、水平面と傾斜面の関係は、基本的にはシートを水平に維持させる観点から、本実施例の組合せが好ましく、水平面２０３１の面積Ａｈと傾斜面２０３２ａ、２０３２ｂの面積Ａｓの関係はＡｈ＞Ａｓであることが好ましい。
【００２９】
ところで、シートの厚さｔはｔ＝ｂ（１−ｃｏｓφ）で概ね計算でき、図４に示すレバー中心線と垂直線のなす角度φの好適範囲（φ＝５〜１５度）より、ｔ＝０．００３８ｂ〜０．０３４ｂで、対象シートの最小厚さが０．１ｍｍ（ｂ≒２６ｍｍ相当）とすれば、大凡０．１〜１ｍｍにシートが延伸できる計算となる。実質は延伸時の過熱、シート掴み力などにより、シート厚さは若干減少すると予測できる他、上下掴み子の相対面が合致するようにセッティングされることから、１．５ｍｍ以下程度のシートであれば、延伸可能となる。
【００３０】
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の実施例では、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延伸機の掴み装置として説明したが、等長リンク機構３１と掴み装置２とが分離可能な構成でも適用でき、さらにテンター方式の横延伸機でも適用可能である。なお、等長リンク機構３１と掴み装置２とが分離可能な構成の場合、ばね２０５をリンク２０１と例えば支持腕１５２の延長部１５１との付け根との間に懸架できるようにすれば、容易に掴み装置２を等長リンク機構３１と分離可能となる。
【００３１】
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の実施例について図７を用いて説明する。図７は本発明に係る掴み装置の第２の実施例である下掴み子と延長部との関係の実施例を示す図で、（ａ）、（ｂ）は下掴み子の設置高さが異なる状態を示す横断面図、（ｃ）、（ｄ）は（ａ）、（ｂ）に対してシート方向から見た図である。
【００３２】
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。
【００３３】
そこで、本第２の実施例は、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の把持面と下掴み装置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の実施例は、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に適用することが可能である。
【００３４】
第２の実施例は、図７に示すように、下掴み子２０３と延長部（掴み装置２の本体部）１５１との間隙に段差を有する矩形形状のスペーサ２０６を設け、該延長部（本体部）１５１の固着面と垂直な面を基軸に上記スペーサ２０６を回転させて図７（ａ）（ｃ）に示すように下掴み子２０３の溝１６０と交差させたり、図７（ｂ）（ｄ）に示すように下掴み子２０３の溝１６０内に挿入したりすることで、上掴み子２０２と下掴み子２０３の相対距離を変化させて上掴み子２０３の軸部２０３２にナットなどの固定手段１６１で固定するものである。尚、下掴み子２０３とスペーサ２０６とは分離可能な構造を有し、上下掴み子２０２、２０３の接触部横断面が、シート側が水平面で、反シート側が傾斜面に維持可能な構成となっている。
【００３５】
ところで、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（掴み装置２の本体部）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。
【００３６】
従って、本第２の実施例のように、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となる他、図５に第１の実施例として示す上下掴み子２０２、２０３と組合せることにより、レバー未作動方向の自緊作用が向上し、多方向の引張力に耐え得る掴み装置が実現することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、シート状物の延伸機における掴み装置において、シート状物の把持面にレバー未動作方向の傾斜面を設けることにより、多方向の引張力に耐え得る効果がある。また、これにより、シート状物の厚さが異なって把持力が変わっても、多方向の引張力に耐え得ることができる。
【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機の平面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施例の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の実施例の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の実施例の掴み装置の近傍を示す図である。
【図５】本発明に係る第１の実施例の掴み装置における上下掴み子を示す図で、（ａ）はその接触部横断面、（ｂ）は下掴み子の把持面を示す平面図である。
【図６】同時縦横延伸機でフィルム力が掴み装置へ作用する方向を示した図である。
【図７】本発明に係る第２の実施例である掴み装置における下掴み子と延長部（本体部）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、９…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、３１…等長リンク機構、１５１…延長部（掴み装置の本体部）、１５２…支持腕、１６０…溝、１６１…固定手段、２０１…レバー、２０２…上掴み子、２０３…下掴み子、２０３２…軸部、２０４…ローラ、２０５…ばね、２０６…スペーサ。
【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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