(57)【要約】【課題】フィルムの割れ等を確実に防ぐことのできる縦延伸機を提供することを目的とする。【解決手段】縦延伸機３０の上部ベース３５を昇降可能として、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３が接近離間できる構成とし、フィルム１００を下部送りローラ３２、上部送りローラ３３間に通すときには、上部ベース３５を上昇させて上部送りローラ３３を退避させた状態とすることで、フィルム１００をスムーズに通すことができ、特にフィルム１００を、脆く割れやすい非晶性樹脂によって形成する場合であっても割れ等を有効に防ぐ。さらに、フィルム１００を通した後、上部ベース３５を下降させるときには、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３の回転をフリーにしたり、フィルム１００との変位に応じて下部送りローラ３２、上部送りローラ３３を回転させたり、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３を加熱するのが好ましい。【選択図】図３
2007230163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に連続するシート材を、前記シート材が連続する方向に延伸する縦延伸機であって、
前記シート材の一方の側に対向するよう、前記シート材が連続する方向に間隔を隔てて配置された複数のローラからなる第一のローラ群と、
前記シート材の他方の側に対向するよう、前記シート材が連続する方向に間隔を隔てて配置され、かつ前記第一のローラ群を構成する前記ローラに対しオフセットして配置された複数のローラからなる第二のローラ群と、
前記シート材を延伸する縦延伸部と、
前記第一のローラ群と前記第二のローラ群を、前記シート材に対し接近・離間させる方向に相対移動させるローラ移動機構と、を備え、
前記シート材を前記縦延伸部で延伸するときには前記第一のローラ群を構成する前記ローラと前記第二のローラ群を構成する前記ローラとを接近させた状態として、前記シート材を前記第一のローラ群と前記第二のローラ群の間をジグザグ状に進行させ、
前記シート材の先端部を前記第一のローラ群と前記第二のローラ群の間に通すときには、前記第一のローラ群を構成する前記ローラと前記第二のローラ群を構成する前記ローラとを前記ローラ移動機構で離間させることを特徴とする縦延伸機。
【請求項２】
前記シート材の先端部を前記第一のローラ群と前記第二のローラ群の間に通した後に前記シート材を前記縦延伸部で延伸するため、前記第一のローラ群と前記第二のローラ群とを接近させるとき、前記第一のローラ群と前記第二のローラ群の接近動作に同期して、前記第一のローラ群を構成する前記ローラと前記第二のローラ群を構成する前記ローラを回転させる制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の縦延伸機。
【請求項３】
前記シート材の先端部を前記第一のローラ群と前記第二のローラ群の間に通した後に前記シート材を前記縦延伸部で延伸するため、前記第一のローラ群と前記第二のローラ群とを接近させるとき、前記第一のローラ群を構成する前記ローラと前記第二のローラ群を構成する前記ローラを、回転自在な状態としておくことを特徴とする請求項１に記載の縦延伸機。
【請求項４】
前記シート材の先端部を前記第一のローラ群と前記第二のローラ群の間に通した後に前記シート材を前記縦延伸部で延伸するため、前記第一のローラ群と前記第二のローラ群とを接近させるとき、前記第一のローラ群を構成する前記ローラと前記第二のローラ群を構成する前記ローラを加熱することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の縦延伸機。
【請求項５】
前記シート材は、非晶性樹脂からなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の縦延伸機。
【請求項６】
前記縦延伸機の前段側または後段側に前記シート材を幅方向に延伸する横延伸機を備え、
前記シート材に対し、前記横延伸機による幅方向への延伸のみを行うときに、前記第一のローラ群を構成する前記ローラと前記第二のローラ群を構成する前記ローラとを前記ローラ移動機構で離間させた状態とすることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の縦延伸機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム等のシート材を延伸する縦延伸機に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状またはフィルム状の樹脂成形品を得るために、押出成形装置が用いられている。押出成形装置は、ダイを備えた押出機と、キャスティングローラと、縦延伸機と、横延伸機と、引取機と、巻取機とを備えている。押出機は、加熱することによって軟化させた熱可塑性樹脂をダイによって肉厚のシート状に成形しながら押し出し、キャスティングローラは、押出機によって肉厚のシート状に成形された熱可塑性樹脂を冷却しながら送り出す。縦延伸機は、キャスティングローラから送り出された熱可塑性樹脂をその送り出し方向（すなわち縦方向）に引き延ばし、横延伸機は、縦方向に引き延ばされた熱可塑性樹脂を送り出し方向と交差する幅方向（すなわち横方向）に引き延ばす。引取機は、縦横二方向に引き延ばされた熱可塑性樹脂を引き取り、巻取機は、引き取られた熱可塑性樹脂を順次巻き取っていく（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような延伸機において、図４に示すように、縦延伸機１では、キャスティングローラから送り出された熱可塑性樹脂（以下、これをフィルムと称する）の上下に複数のローラ２、３が千鳥状に配置され、フィルムは、これらのローラ２、３間を通り、回転速度に差を持って駆動される延伸ロール４、５の部分において、縦方向に引き延ばされるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７１９０９号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような縦延伸機１においては、フィルムをはじめに縦延伸機１のローラ２、３間に通すときには、フィルムの先端部を引っ張りながら、ローラ２、３間をジグザグ状に進める必要がある。このとき、特に、フィルムが非晶性樹脂である場合、上記のようにフィルムをローラ２、３間に通そうとしたときに、フィルムが割れてしまうという問題がある。
【０００６】
これは、非晶性樹脂は、そのガラス転移温度よりも温度が低くなると、脆く割れやすくなるためである。
通常の縦延伸機１の連続運転中においては、フィルムは、ローラ２、３内の熱媒や、延伸ロール４、５の直前に設けられたヒータ６によって、ガラス転移温度近辺を維持するよう加熱されているため、ローラ２、３間をジグザグ状に進行しても割れ等は生じない。
ところが、縦延伸機１が長時間停止した状態から運転を開始する場合や、フィルム材料の切り替え等を行うときには、フィルムの温度が低いこともあり、ローラ２、３間をジグザグ状にフィルムを進めようとすると、抵抗が大きく、これによってフィルムに過大な力がかかり、これが割れの発生の大きな要因となる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、フィルム等のシート材の割れを確実に防ぐことのできる縦延伸機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもとになされた本発明は、一方向に連続するシート材を、シート材が連続する方向に延伸する縦延伸機であって、シート材の一方の側に対向するよう、シート材が連続する方向に間隔を隔てて配置された複数のローラからなる第一のローラ群と、シート材の他方の側に対向するよう、シート材が連続する方向に間隔を隔てて配置され、かつ第一のローラ群を構成するローラに対しオフセットして配置された複数のローラからなる第二のローラ群と、シート材を延伸する縦延伸部と、第一のローラ群と第二のローラ群を、シート材に対し接近・離間させる方向に相対移動させるローラ移動機構と、を備え、シート材を縦延伸部で延伸するときには第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラとを接近させた状態として、シート材を第一のローラ群と第二のローラ群の間をジグザグ状に進行させ、シート材の先端部を第一のローラ群と第二のローラ群の間に通すときには、第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラとをローラ移動機構で離間させることを特徴とする。
このように、シート材の先端部を第一のローラ群と第二のローラ群の間に通すときに、第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラとをローラ移動機構で離間させることで、第一のローラ群、第二のローラ群とシート材とを非接触の状態とすることができ、特にシート材が非晶性樹脂からなる場合に、シート材の割れ等を防止できる。
シート材の先端部を第一のローラ群と第二のローラ群の間に通した後にシート材を縦延伸部で延伸するため、第一のローラ群と第二のローラ群とを接近させるときには、第一のローラ群と第二のローラ群の接近動作に同期して、制御部で、第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラを回転させるのが有効である。これにより第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラと、シート材との摩擦によってシート材が割れたりキズついたりするのを防止できる。
これは、シート材の先端部を第一のローラ群と第二のローラ群の間に通した後にシート材を縦延伸部で延伸するため、第一のローラ群と第二のローラ群とを接近させるときに、第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラを、回転自在な状態としておくことでも同様の効果が期待できる。
また、このとき、第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラを加熱することで、シート材を加熱するのも好ましい。
【０００８】
ところで、縦延伸機の前段側または後段側にシート材の幅方向に延伸する横延伸機を備える場合にも本発明は有効である。すなわち、シート材に対し、横延伸機による幅方向への延伸のみを行うときに、第一のローラ群を構成するローラと第二のローラ群を構成するローラとをローラ移動機構で離間させた状態とするのである。これにより、縦延伸機における延伸を行わない場合には、シート材と縦延伸機の無用な接触を回避することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート材の割れ等を確実に防ぐことができ、特に非晶性樹脂からなるシート材の場合に特に有効となる技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における押出成形装置の構成を説明するための図である。
本実施の形態の押出成形装置は、シリンダ内で熱可塑性樹脂を加熱手段により加熱して溶融し、これをスクリューで混練しながらダイ１２より押し出すことによって、シート状のフィルム（シート材）１００を成形する押出機１０と、押出機１０によって成形されたフィルム１００を冷却しながら送り出すキャスティングローラ２０と、キャスティングローラ２０から送り出されたフィルム１００をその連続する方向（送り出し方向）、すなわち縦方向に引き延ばす縦延伸機３０と、縦延伸機３０によって縦方向に引き延ばされたフィルム１００を送り出し方向と直交する幅方向（すなわち横方向）に引き延ばす横延伸機４０と、縦横二方向に引き延ばされたフィルム１００の幅方向の両側縁を切除する切除機５０と、両側縁を切除されたフィルム１００を引き取る引取機５１と、引き取られたフィルム１００を順次巻き取る巻取機５２とを備えている。
【００１１】
図２に示すように、縦延伸機３０は、第一のローラ群として、ベース台３１上に、フィルム１００の流れ方向において所定間隔で設けられた複数の下部送りローラ（ローラ）３２と、第二のローラ群として、これら下部送りローラ３２の間に昇降可能な状態で設けられた上部送りローラ（ローラ）３３とを備えている。
ベース台３１上には、ボールねじ式、あるいは伸縮シリンダ式の昇降装置（ローラ移動機構）３４を介し、上部ベース３５が昇降可能に設けられている。そして、この上部ベース３５の下面に、前記上部送りローラ３３が設けられている。
【００１２】
下部送りローラ３２と上部送りローラ３３は、フィルム１００の送り方向において互い違いにオフセットして設けられ、全体として千鳥状に配置されている。
これら下部送りローラ３２、上部送りローラ３３は、それぞれ図示しないモータ等によって、独立して回転可能な状態でベース台３１、上部ベース３５に設けられている。
【００１３】
また、複数の下部送りローラ３２、上部送りローラ３３が並んだ中間の位置には、フィルム１００を縦方向に延伸するための縦延伸部として、延伸ローラ３６、３７が設けられている。延伸ローラ３６は、ベース台３１側に設けられ、図示しないモータ等によって回転駆動される駆動ローラ３６ａと、上部ベース３５側に回転自在に設けられた従動ローラ３６ｂとから構成されている。延伸ローラ３７は、延伸ローラ３６の下流側に位置しており、上部ベース３５側に設けられ、図示しないモータ等によって回転駆動される駆動ローラ３７ａと、ベース台３１側に回転自在に設けられた従動ローラ３７ｂとから構成されている。
これら延伸ローラ３６、３７では、駆動ローラ３６ａの回転速度が、下流側の駆動ローラ３７ａよりも遅くなるように回転駆動され、駆動ローラ３６ａ、３７ａの回転速度差によって、フィルム１００が縦方向に延伸されるようになっている。
【００１４】
延伸ローラ３６の上流側には、ヒータ３８が設けられており、このヒータ３８によってフィルム１００が加熱されるようになっている。
【００１５】
このような縦延伸機３０においては、通常の運転状態では、上部ベース３５を下降させた状態とし、千鳥状に配置された下部送りローラ３２、上部送りローラ３３間をフィルム１００がジグザグ状に進むようにする。そして、延伸ローラ３６、３７の部分において、駆動ローラ３６ａ、３７ａの回転速度差によって、フィルム１００を縦方向に延伸しつつ、下流側に送るようになっている。
【００１６】
そして、図３に示すように、縦延伸機３０においては、運転開始時や、フィルム１００の材料の切り替え時等において、連続したフィルム１００の先端部１００ａを下部送りローラ３２、上部送りローラ３３間に通すときには、上部ベース３５を昇降装置３４によって上昇させ、上部送りローラ３３を、下部送りローラ３２よりも上方に位置させる。
この状態で、フィルム１００の先端部１００ａにチェーン等を引っ掛け、このチェーンをモータ等で引っ張ることで、フィルム１００を下部送りローラ３２、上部送りローラ３３間に通すことができる。このとき、フィルム１００は下部送りローラ３２、上部送りローラ３３に非接触のままフィルム１００を通すことができるので、抵抗も少なく、またフィルム１００が屈曲することもないので、フィルム１００の割れを防止できる。
【００１７】
フィルム１００を通し、その先端部１００ａが縦延伸機３０の出口側まで来た時に、上部ベース３５を昇降装置３４によって下降させ、図２に示したような状態とする。
このとき、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３は、少なくとも、モータ等の駆動系と切り離し、自在に回転するようにするのが好ましい。上部ベース３５を下降させていくと、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３によって、フィルム１００が押され、徐々にジグザグ状に折り曲げられていく。このとき、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３が駆動系に連結された状態で自在に回転できない状態であると、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３とフィルム１００との間に過大な摩擦力が生じ、これによってフィルム１００に割れが生じる可能性があるからである。
【００１８】
さらには、同様の目的から、上部ベース３５の下降にともない、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３とフィルム１００との接触部分で摩擦を最低限に抑えるよう、図示しない制御部によって下部送りローラ３２、上部送りローラ３３をモータ等によって積極的に回転させるのも好ましい。このとき、上部ベース３５の下降量に応じて、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３に対するフィルム１００の変位量が変わりうるので、上部ベース３５の下降量に応じて下部送りローラ３２、上部送りローラ３３の回転駆動制御を行うのが好ましい。その場合、上部ベース３５の下降量を把握するには、昇降装置３４として、ボールネジ式のものを用いるのが好ましい。
【００１９】
加えて、上部ベース３５を下降させるときには、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３を昇温させて、フィルム１００をガラス転移温度近辺まで加熱しながら、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３によってフィルム１００を押して徐々にジグザグ状に折り曲げていくことで、フィルム１００の割れを防止できる。
【００２０】
上述したように、縦延伸機３０の上部ベース３５を昇降可能とし、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３が接近離間できる構成とし、フィルム１００を下部送りローラ３２、上部送りローラ３３間に通すときには、上部ベース３５を上昇させて上部送りローラ３３を退避させておくことで、フィルム１００をスムーズに通し、特にフィルム１００を非晶性樹脂によって形成する場合に、割れ等を有効に防ぐことができる。
さらに、フィルム１００を通した後、上部ベース３５を下降させるときには、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３の回転をフリーにしたり、フィルム１００との変位に応じて下部送りローラ３２、上部送りローラ３３を回転させたり、下部送りローラ３２、上部送りローラ３３を加熱することによっても、フィルム１００の割れ等を防止できる。
このようにして、不良品の低減、無駄な材料使用の抑制、品質の向上等を図ることができる。
【００２１】
さらに、上記したような構成を縦延伸機３０が備えることで、押出成形装置において、縦延伸機３０におけるフィルム１００の縦延伸を行わず、横延伸機４０による横延伸のみを行う場合には、上部ベース３５を上昇させて上部送りローラ３３を退避させておくことで、フィルム１００を下部送りローラ３２、上部送りローラ３３と、非接触、あるいは下部送りローラ３２との接触のみの状態でそのまま通過させることが可能となり、これによってフィルム１００に無用のキズが付くのを防止できる。
【００２２】
なお、上記実施の形態において、縦延伸機３０の構成、押出成形装置の概略構成を説明したが、上記した構成に限らず、適宜変更等を加えることが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態における押出成形装置の構成を示す図である。
【図２】縦延伸機を示す図であって、通常時における状態を示す図である。
【図３】同、フィルムを通すときにおける状態を示す図である。
【図４】従来の縦延伸機を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…押出機、２０…キャスティングローラ、３０…縦延伸機、３１…ベース台、３２…下部送りローラ（ローラ）、３３…上部送りローラ(ローラ)、３４…昇降装置（ローラ移動機構）、３５…上部ベース、３６、３７…延伸ローラ、３８…ヒータ、４０…横延伸機、５０…切除機、５１…引取機、５２…巻取機、１００…フィルム（シート材）、１００ａ…先端部
【図１】
2007230163.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007230163.tif 000005
【図４】
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