JP4250107B2 - Film stretching machine - Google Patents
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Description
本発明は、高機能フィルムを製造するためのフィルム延伸機に関するものであり、特に、少量多品種の光学フィルム等を製造するための小型のフィルム延伸機に関する。 The present invention relates to a film stretching machine for producing a high-performance film, and more particularly to a small-sized film stretching machine for producing a small amount of various types of optical films.
光学分野に使用されるポリマーフィルムは、溶融製膜方法あるいは溶液製膜方法により製造されている。溶融製膜方法は、粉体状あるいはペレット状のポリマーを加熱して溶融し、これをダイから薄膜として押し出し冷却することによりフィルムを製造する方法である。一方、溶液製膜方法は、ポリマーを溶媒と混合してドープとし、このドープをダイから流延支持体へ流延し、自己支持性をもったところで流延膜を剥ぎ取って、これを乾燥工程で乾燥させてフィルムとするものである。この流延支持体は、連続して回転走行するドラムあるいはバンドとされている。 Polymer films used in the optical field are manufactured by a melt film forming method or a solution film forming method. The melt film-forming method is a method for producing a film by heating and melting a polymer in a powder or pellet form, extruding the polymer as a thin film and cooling it. On the other hand, in the solution casting method, a polymer is mixed with a solvent to form a dope, the dope is cast from a die to a casting support, and the casting film is peeled off when it has self-supporting property, and then dried. It is made into a film by drying in the process. The casting support is a drum or band that continuously rotates.
これらのフィルムのポリマーとしては様々なものが利用されており、中でも、セルロースアシレートの場合には、透明性と適度な透湿性とを有し、機械的強度が大きく、かつ、寸法安定性の湿度依存性及び温度依存性が低いことから、光学分野では広く用いられている。そして、セルロースアシレートを製膜する場合には、溶液製膜方法が適用されることが多い。 Various polymers are used for these films. Among them, cellulose acylate has transparency and appropriate moisture permeability, high mechanical strength, and dimensional stability. Due to its low humidity dependency and temperature dependency, it is widely used in the optical field. And when forming a cellulose acylate into a film, a solution casting method is often applied.
この溶液製膜においては、長尺状のフィルムを製造するための方式(以下、連続式と称する。)が一般的であり、ここで図17を用いて、従来の溶液製膜設備を説明する。図17は、従来の連続式溶液製膜設備の概略図である。従来の連続式溶液製膜設備200は、流延装置201と、乾燥延伸装置202と、ローラ乾燥装置203と、巻き取り装置204とを備えている。
In this solution casting, a method for manufacturing a long film (hereinafter referred to as a continuous method) is generally used, and here, a conventional solution casting apparatus will be described with reference to FIG. . FIG. 17 is a schematic view of a conventional continuous solution casting apparatus. The conventional continuous
流延装置201は流延支持体(以降、支持体と称する。)206と流延ダイ207とを備えている。また、乾燥延伸装置202はテンター装置とも呼ばれ、この装置内部の換気をするための空調機(図示せず)を備える。そしてこれらの装置間や装置内部では必要に応じて、フィルムを支持するためのローラ209が用いられている。
The
流延装置201では、ドラム等の支持体206上に流延ダイ207からドープ212が流延されて流延膜となる。そして、流延膜は、溶媒を含んだフィルム213として支持体206から剥離され、乾燥延伸装置202へ搬送される。乾燥延伸装置202は、複数の乾燥部A1〜Anを連続して備えており、これらの乾燥部A1〜Anではフィルム213に乾燥風が吹き付けられる。乾燥部A1〜Anにおける乾燥風の温度や風速等の条件はそれぞれ独立制御されており、溶媒を含んだフィルム213は、両側端部を保持された状態で下流へと搬送されながら乾燥される。なお、両側端部を保持するための保持手段(図示せず)としてはテンタークリップや保持用ピン等が用いられる。そして、乾燥延伸装置202は、搬送されるフィルム213を乾燥するとともに所定の1方向に延伸する。保持手段は、乾燥延伸装置202の出口付近の所定の位置でフィルム213の保持を解除する。
In the
乾燥装置203は、乾燥延伸装置202を経たフィルム213を、ローラ203a等で搬送しながらさらに溶媒を蒸発させてフィルム213の乾燥を進める。このとき、表面処理手段(図示せず)を乾燥装置203に設けて、所定の表面処理を行う場合もある。空調機には、ガス濃度センサと温度センサとが備えられており、それらにより乾燥延伸装置202と乾燥装置203との内部の溶媒ガス濃度と各内部温度とを検出する。空調機にはさらにコントローラ(図示せず)が備えられ、このコントローラが、ガス濃度センサと温度センサとの各検出結果に応じて空調機の稼働条件を制御し、これにより乾燥延伸装置202と乾燥装置203との溶媒ガス濃度と温度とが制御される。そして、巻き取り装置204では、乾燥されたフィルム213を所定幅となるように切断部216で両側端部を切断した後、巻き取り機217で巻き取る。このような連続式溶液製膜設備は、製膜条件が一律である大量生産に好適であり、例えば特許文献1に提案されている。
The
しかしながら、近年では用途やユーザーに応じて、多種のフィルムを製造する必要があり、しかも、それらは少量ずつである場合が多い。このような少量多品種製造の場合には、特許文献1に提案されるような連続式溶液製膜は以下の問題がある。
(1)一品種の生産量に対する原材料の仕込み所要量が多いので、原料ロス度が高い。
(2)製造条件の中でも特に乾燥条件を製品に応じて変更することが難しく、条件変更に関わる時間ロスが大きい。さらに、大幅な条件変更は困難である。
(3)少量品を製造する場合であってもまず基本条件で一旦安定製造し、その後に目的製品の製造条件に変更する方法をとるため、その安定製膜までに要する時間が長い。また、安定製膜できずにフィルムが切断する場合もあり、その場合には、運転の復旧に多くの人手と時間を要する。
(4)乾燥延伸装置での延伸方向が幅方向もしくは搬送方向のいずれかに限定される。
(5)製品毎に乾燥条件を変更したい場合であっても、設備構成上、乾燥条件が制約される。
(6)設備が大型である。
However, in recent years, it is necessary to produce various kinds of films according to applications and users, and they are often in small amounts. In the case of manufacturing such a small amount and a variety of products, the continuous solution film formation as proposed in
(1) The raw material loss rate is high because the required amount of raw materials is large with respect to the production amount of one kind.
(2) Of the manufacturing conditions, it is difficult to change the drying conditions depending on the product, and the time loss involved in changing the conditions is large. Furthermore, it is difficult to change the conditions greatly.
(3) Even in the case of manufacturing a small amount of product, first, stable manufacturing is performed under basic conditions, and then the method is changed to the manufacturing conditions of the target product. Therefore, the time required for stable film formation is long. In addition, the film may be cut without being able to be stably formed, and in that case, it takes a lot of manpower and time to restore the operation.
(4) The stretching direction in the dry stretching apparatus is limited to either the width direction or the transport direction.
(5) Even when it is desired to change the drying conditions for each product, the drying conditions are restricted due to the equipment configuration.
(6) The equipment is large.
上記課題に鑑みて、本発明は、乾燥しながら任意方向及び任意量に拡縮されたフィルムを少量多品種、かつ、高効率で製造することができ、また、乾燥済みのフィルムでも拡縮することができる小型のフィルム延伸機を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention can produce a wide variety of high-efficiency and high-efficiency films that are scaled in any direction and quantity while drying, and can be scaled even in a dried film. An object of the present invention is to provide a small-sized film stretching machine .
本発明のフィルム延伸機では、フィルムを長尺状からシート状に切断する切断手段と、延伸方向に直交する方向に離間し且つ延伸方向に直交する方向に変位自在な複数の保持部材によりシート状フィルムを保持し、前記シート状フィルムを第1の方向に延伸する第1延伸部、及び前記第1の方向に直交する第2の方向に延伸する第2延伸部からなる拡縮装置と、前記拡縮装置を覆うように設けられ、内部の温度が制御可能である乾燥室と、前記拡縮装置を第1の方向及び第2の方向を含む平面内で回転可能に保持するターンテーブルと、を有し、前記ターンテーブルにより拡縮装置を所定角度回転させた後に、前記切断手段で切断されたシート状フィルムを保持して前記第1及び第2方向に延伸を行うことを特徴とする。 In the film stretching machine of the present invention, a sheet is formed by a cutting means for cutting a film from a long shape into a sheet shape, and a plurality of holding members that are separated in a direction perpendicular to the stretching direction and displaceable in a direction perpendicular to the stretching direction. An expansion / contraction device comprising a first stretching portion that holds the film and extends the sheet-like film in a first direction, and a second stretching portion that extends in a second direction orthogonal to the first direction, and the expansion / contraction A drying chamber provided so as to cover the apparatus and having an internal temperature controllable; and a turntable for rotatably holding the expansion / contraction apparatus in a plane including a first direction and a second direction. The sheet expansion film is rotated by a predetermined angle by the turntable, and then the sheet-like film cut by the cutting means is held and stretched in the first and second directions.
また、前記乾燥室は複数設けられており、複数の乾燥室は、ドア開閉機構により開閉が制御される自動ドアをフィルムの出入り口に有することを特徴とする。A plurality of the drying chambers are provided, and the plurality of drying chambers have an automatic door whose opening / closing is controlled by a door opening / closing mechanism at a doorway of the film.
さらに、本発明は、前記複数の乾燥室間で移動可能に設けられ、前記第1延伸部及び前記第2延伸部が取り付けられている移動台と、前記複数の乾燥室を貫通して配置される第1〜第3シフト軸と、前記複数の乾燥室の外部に配置され、前記第1シフト軸を個別に回動して前記移動台を複数の乾燥室間で移動させるモータと、前記複数の乾燥室の外部に配置され、前記第2シフト軸を個別に回動して前記第1延伸部を駆動するモータと、前記複数の乾燥室の外部に配置され、前記第3シフト軸を個別に回動して前記第2延伸部を駆動するモータとを有することを特徴とする。 Furthermore, the present invention is provided so as to be movable between the plurality of drying chambers, and is arranged to penetrate the plurality of drying chambers, and a moving table on which the first extending portion and the second extending portion are attached. First to third shift shafts, a motor disposed outside the plurality of drying chambers, and individually rotating the first shift shaft to move the movable table between the plurality of drying chambers; Arranged outside the drying chamber and individually rotating the second shift shaft to drive the first extension unit, and arranged outside the plurality of drying chambers, and individually connecting the third shift shaft. And a motor for driving the second extension part.
なお、前記切断手段が、前記乾燥室の少なくともひとつの内部に設けられることが好ましい。また、前記乾燥前の前記フィルムに予め溶媒または水を含ませるための液体接触手段を有することが好ましい。 In addition, it is preferable that the said cutting | disconnection means is provided in at least 1 inside of the said drying chamber. Moreover, it is preferable to have a liquid contact means for making the film before the drying contain a solvent or water in advance.
本発明によると、従来よりも小型のフィルム延伸機とすることができ、フィルムを任意の方向に1軸または2軸延伸して、少量多品種、かつ、高効率で製造することができる。また、本発明のフィルム延伸機によると、乾燥済みのフィルムの延伸も実施することができる。 According to the present invention, the film stretching machine can be made smaller than conventional ones, and the film can be uniaxially or biaxially stretched in an arbitrary direction, and can be manufactured in a small amount and a variety of products with high efficiency. Further, according to the film stretching machine of the present invention, the dried film can also be stretched.
以下に図を参照しながら本発明を詳細に説明する。図1は、本発明を実施した溶液製膜設備の一部を切り欠いて示す概略の平面図であり、図2は溶液製膜設備の一部を示す概略の側面図である。溶液製膜設備10は、流延機11と、乾燥延伸機12と、巻き取り機13とを有している。これらの各機内や各機間には、必要に応じてフィルム16を搬送あるいは支持するためのローラ17が備えられているが、図1では煩雑さを避けるために、その一部のみを示している。流延機11から乾燥延伸機12に至る範囲は図1における破線で示されるように閉鎖系とされており、これにより流延時から乾燥延伸機12への搬入までの温度と圧力とが制御されやすくなっているとともに、ゴミ等のフィルム16への混入あるいは付着を防止することができるものとなっている。なお、以下の説明において、流延機11から巻き取り機13の方向へフィルム16が搬送される向きをX軸方向における向きx、フィルム16の幅方向に沿った方向をY方向と称することがある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing a part of the solution casting equipment embodying the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view showing a part of the solution casting equipment. The solution casting apparatus 10 includes a
流延機11は、流延ダイ18とドラム19とを備えている。流延ダイ18は、供給元から送られてきたドープをドラム19上に流延するためのものであり、ドラム19は流延支持体である。なお、ドラム19に代えて、バックアップローラに支持されて連続搬送されるバンドを用いてもよい。流延ダイ18は、流延するドープを所定の温度に制御するための温度コントローラ(図示なし)を有しており、また、ドラム19も流延条件としてのドラム表面を制御するための温度コントローラ(図示なし)を有している。
The
乾燥延伸機12は、第1〜第3の乾燥室21〜23を有し、これらの乾燥室21〜23は、それぞれ乾燥室本体25〜27とドア開閉機構30(図2参照)により開閉が制御される自動ドア31〜35とを備える。ドア開閉機構30は、自動ドア31〜35の開閉に関して必要に応じてまたは予めプログラムすることができるコントローラ38により制御される。なお、本実施形態においては、第1乾燥室21をフィルムの受け渡し部としており、このため、第1乾燥室にフィルムの搬入口21aと搬出口21bとが設けられ、自動ドア31,32によりその開閉がなされる。そして、フィルム16が流延機11から搬入され、巻き取り機13へと搬出される。自動ドア33は、第1〜第3乾燥室21〜23の内部状態を必要に応じてチェックしたり清掃したりする際に開閉することができるように設けられている。また、第1〜第3の各乾燥室21〜23の間に設けられた自動ドア34,35は各乾燥室間の開閉を担い、必要に応じて開閉され、各乾燥室21〜23が独立して内部環境が制御されるようになっている。なお、第1〜第3乾燥室21〜23に相互互換性をもたせてそれらの相対位置を適宜変更することができるように自動ドアを必要な箇所に増やしてもよい。また、乾燥室の数は3に限定されるものではなく、適宜増減することが好ましい。
The drying and stretching
各乾燥室21〜23は、各内部環境を独立制御するためのセンサ41とコントローラ42とを備えている。第1〜第3の乾燥室21〜23では、水分や溶媒を含んだフィルム16から水や溶媒を後述のように蒸発させるため、その水と溶媒とはガスとなる。そして、適宜センサ41が各乾燥室21〜23の内部における温度と湿度または溶媒ガス濃度とを検知する。第1〜第3乾燥室21〜23は、温度と湿度と溶媒ガス濃度とに関して所定の条件となるように、センサ41の検知結果に応じてコントローラ42により制御される。
Each of the drying
第1乾燥室21は、図2に示すように、2つの乾燥ノズルをフィルム16のドラム19からの剥離面側(以降、単に剥離面側と称する。)と反剥離面側とに有しており、剥離面側乾燥ノズル(上ノズルともいう)を符号45、反剥離面側乾燥ノズルを符号46で示している。乾燥ノズル45,46は、コントローラ42の条件制御により第1乾燥機21の内部の空気入れ替えと温度制御とを行う。
As shown in FIG. 2, the
そして、第1乾燥室21には、フィルム16の切断と任意の方向への延伸または収縮とを行うために、切断刃51と移動拡縮装置52とが備えられている。切断刃51は、乾燥ノズル45の上流端部と下流端部とに1対設けられており、搬送されてきた長尺状のフィルム16を幅方向に沿った方向に切断してシート状とする。なお、切断刃51は、乾燥ノズル45にではなく、移動拡縮装置52の移動台56上に設けられていてもよい。
The
移動拡縮装置52は、移動軸53a(図3〜図5参照)上に備えられた移動台56と、フィルムを保持するための第1ピン57a,57b及び第2ピン71a,71bとを備えている。移動台56は、移動軸53aによって第1〜第3乾燥室21〜23間を移動する。第1ピン57a,57bは、第1ピン台58a,58bを介して移動台56に設けられており、これら第1ピン57a,57b及び第1ピン台58a,58bはX軸方向に離して2個設けられている。そして、一方の第1ピン57aは後述するように移動台56上を変位することができる第1ピン台58a(図3,図6参照)に設けられており、他方の第1ピン57bは、移動台56に固定された第1ピン台58bに設けられている。これにより、切断刃で切断されたシート状フィルム16の前端縁部と後端縁部とが第1ピン57a,57bにより保持される。同様にして、図6に示すように、第2ピン71a,71bは、移動第2ピン台72a,固定第2ピン台72bを介して移動台56に設けられており、第2ピン台72a,72bはY軸方向に離して2個設けられている。これにより、切断刃で切断されたシート状フィルム16の両側縁部が第2ピン71a,71bにより保持される。
The moving expansion /
図6は各ピン57a,57b,71a,71bとこれを支持するピン台58a,58b,72a,72bとを示す概略の平面図であり、各ピン台58a,58b,72a,72bにはそれぞれ保持レール58c,72cが形成されており、この保持レール58c,72cによってX軸またはY軸方向に各ピン57a,57b,71a,71bが移動自在になっている。各ピン57a,57b,71a,71bは、ブロック毎に複数本が植設されており、これによって、後に説明するようにシートフィルム16の拡縮(延伸または収縮)時に各ピン57a,57b,71a,71bがフィルム16の拡縮に合わせて適度に移動するため、フィルム縁部からの裂けなどが抑制される。これらピンブロックはフィルムを把持する前に、図示しないピンブロック初期位置設定手段によって、レール58c,72c内で一定間隔に設定される。この設定後は、レール58c,72c内でフリーにされる。なお、上記のようなレール58c,72c上で移動するブロック単位のピン57a,57b,71a,71bに代えて、単にピン台に各ピンを並べた固定式であってもよい。なお、ピンやピン台は拡縮動作を説明するために符号に添字a,bを付けているが、これらを個別に識別する必要がないときには、総称として添字a,bを省いた符号57,71等を用いることもある。
FIG. 6 is a schematic plan view showing the
乾燥ノズル45は昇降機構61により所定の乾燥位置と切断位置との間を上下方向で変位することができるとともに、ピン57にフィルム16を突き刺すための押具62をその側縁部に有している。なお、乾燥ノズル45のフィルム16との距離は、センサ63にて検知され、昇降機構61はその検知結果に基づき乾燥ノズル45の位置を制御する。
The drying
第2,第3の乾燥室22,23も第1乾燥室21と同様に、それぞれ2つの乾燥ノズルをフィルム16の剥離面側と反剥離面側とに有しているが、反剥離面側については図示を省略し、剥離面側の乾燥ノズルのみを図1に符号65,66を用いて示している。本実施形態においては後述のように第1乾燥室21にてフィルム16を切断するために、切断刃51及び押具62は第2,第3乾燥室22,23の剥離面側乾燥ノズル65,66には設けず第1乾燥室21の乾燥ノズル45にのみ設けているとともに、乾燥ノズル65,66は変位するためのシフト機構をもたないものとしている。なお、フィルム16の切断と延伸及び収縮とに関しては、別の図面を用いて後で詳細に説明するものとする。
Similarly to the
第1〜第3乾燥室21〜23は、高温での乾燥を担うだけではなく、冷却機能をも有している。この冷却機能により、フィルム16を硬さ等に関して所定の状態となるように制御することができる。さらに、第1〜第3乾燥室の各乾燥ノズル対の少なくとも一方は、乾燥室内部を減圧するための減圧機構も備えておりコントローラ42により減圧条件を制御される。
The first to
そして、フィルム16が搬入される第1乾燥室21の上流側には、フィルム16を回収するための回収器69が設置されている。この回収器69は上部が開口されており、フィルム16が切断刃51により切断されたときには第1乾燥室21の上流のフィルム16が自重により落下するため、その落下したフィルム16を受けるものである。また、巻き取り機13は、水分または溶媒を含むフィルム16を巻き取るための巻き取り軸68を備えており、巻き取り軸68の回転速度を制御するためのコントローラ(図示なし)により、流延機11における流延速度とは独立して巻き取り速度を制御できるようになっている。
A
次に、乾燥ノズル45と移動拡縮装置52とについて図3〜図6を参照して詳細に説明する。図3及び図4は、第1乾燥室21の乾燥ノズル45と移動拡縮装置52を示す図であり、図3はX方向に沿った断面図であり、図4は図3のA−A線に沿った下流側の断面図である。また、図5は、移動拡縮装置52の移動及びフィルム拡縮方法を示す説明図である。図3及び図4に示すように、移動拡縮装置52は、所定の乾燥室に搬入されてきたフィルム16をX軸方向で拡縮するための第1ピン57a,57bの他に、Y軸方向で拡縮するための第2ピン71a,71bを有している。第1ピン57aが設けられている第1ピン台58aは、X軸方向で変位することができるようにレール73上に設けられており、また、第2ピン71aが設けられている第2ピン台72aは、Y軸方向で変位することができるようにレール74に設けられている。
Next, the drying
図5に示すように、移動拡縮装置52の移動台56には、第1ピン台58aをX軸方向に移動させるための移動機構77が備えられている。本実施形態においてはこの移動機構77として、周知のシフト機構であるスプライン軸77aとボールスプライン77bとウォームギア77cとを用いて、モータ80によりスプライン軸77aに駆動をかける。そしてウォームギア77cを介してネジ棒77dを回転することにより、第1ピン台58aがX軸方向に変位する。モータ80の駆動はコントローラ81により制御される。そして、この移動機構77は、乾燥ノズル45に設けられた切断刃51ならびに押具62と必要に応じて接続させることができ、レール78に備えられた切断刃51と押具62との位置も調整することができる。この移動機構77は、フィルム16のX方向における拡縮を行う。なお、本実施形態では、第1ピン台58bは移動台56に固定されており、可動第1ピン台58aのみが移動することによりフィルム16の拡縮を行っているが、両方の第1ピン台58a,58bを可動式とすることにより拡縮機能をもたせてもよい。
As shown in FIG. 5, the moving table 56 of the moving expansion /
また、移動拡縮装置52の移動台56は、図4,図5に示すように、シフト軸としてのボールネジ84aと、これに螺合する雌ネジ84bとを有する移動機構84を備えている。第2ピン台72aは雌ネジ84bに接続されており、ボールネジ84aは、シフト機構84cを介してモータ85により駆動されて雌ネジ84bがY方向に変位する。シフト機構84cはスプライン軸及びボールスプラインとから構成されている。なお、モータ85はコントローラ86により駆動を制御されている。これにより第2ピン71aを有する第2ピン台72aはY方向に移動することができる。そして、この移動機構84は、乾燥ノズル45に設けられたX方向に延長されている押具91と必要に応じて接続させることができ、レール92に備えられた押具62との位置も調整することができる。これにより移動機構84は、フィルム16のY方向における拡縮を担う。なお、本実施形態では、一方の第2ピン台72aを可動とし、他方の第2ピン第72bを固定としてフィルム16を拡縮しているが、両方の第2ピン台72を可動式として拡縮を行うようにしてもよい。
4 and 5, the moving table 56 of the moving expansion /
移動拡縮装置52はさらに、移動軸53aであるボールネジに螺合する雌ネジ53bを有しており、この移動機構53により、第1乾燥室の内部に設けられたストッパ95に雌ネジ53b当接する位置から第3乾燥室の内部の所定箇所までの間を移動する。このとき、移動軸53aはモータ96により駆動され、このモータ96はコントローラ97により駆動を制御される。これにより、移動拡縮装置52は、第1乾燥室21から第3乾燥室23までの任意の範囲を移動する。
The moving expansion /
なお、モータ80,85,96は、第1〜第3乾燥室21〜23の外部に設けられており、これにより各乾燥室21〜23の内部温度への影響を防止するとともに、各乾燥室21〜23の温度変化によるモータ自体の機能低下と熱膨張とによる弊害とを防いでいる。また、コントローラ81,86,97、及び、ドラム19の回転用コントローラ(図示せず)、自動ドア用ならびに乾燥ノズル用の各コントローラ38,42(図1、図2参照)、巻き取り軸回転用コントローラ(図示せず)は、本実施形態ではすべてひとつの制御機構としてまとめた。これにより、予めこれらすべての制御条件をプログラムする形態をとることができるが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、各々が独立してプログラムされている等でもよい。
The
次に、本発明の作用について説明する。上記の溶液製膜設備10にてフィルム16を製造する場合には、まず、流延ダイ18にドープ供給元から送られてきたドープを、この流延ダイ18からドラム19上に所定の方法により流延する。この流延方法としては、例えばドラム19の表面に自由落下させる方法や所定の圧力を流延ダイ18の内部のドープに与えてドラム19方向に吐出させる方法等があるが、本発明においては流延方法に応じた公知の各種流延ダイを適用することができ、その種類に依存するものではない。本実施形態では、ドラム19から剥ぎ取られるフィルム16の剥離面が上側となる方向にドラム19を回転させて連続流延を行ったが、この回転方向ならびに剥離面の上下に関して本発明は限定されない。ドラム19の回転速度に応じて設定される流延速度は、流延機より下流に設けられた乾燥延伸機21における製造方法に応じて、製造中であっても適宜変更することができる。また、流延ダイ18やドラム19の温度は、所定の温度制御方法により、流延に適した所定温度とする。
Next, the operation of the present invention will be described. When the
ドラム19上の流延膜16aは、ドラム19の下流に設置された複数のローラ17の内、最上流のものにフィルム16を巻きかけ、そのローラを駆動させることによりフィルム16に対して搬送方向側に張力をかけることで連続的に剥離されるとともに、第1〜第3乾燥室21〜23の内の所定の乾燥室へと搬送される。ただし、この剥離と搬送とについては、上記とは異なる剥離または搬送手段を代わりに設けて、フィルムに搬送方向への張力をかけることにより実施することができる。なお、流延機11から乾燥延伸機12のフィルム搬入口に至る範囲は、上記のように閉鎖系にすることにより、流延条件及び流延膜16aとフィルム16との搬送条件を精緻に制御することができる。
The
以下の説明では、第1乾燥室21へフィルム16を搬送する場合を例示するが、乾燥延伸機12での目的とする処理条件に応じて、フィルム16の搬入先を第2または第3乾燥室22,23として適宜決めることができ、その場合には搬入すべき所定の乾燥室をフィルム16の搬送路に接続するように乾燥室を位置変更するとよい。
In the following description, the case where the
第1乾燥室21の自動ドア31,32は開状態としておき、フィルム16を第1乾燥室21から巻き取り機13の方向へと連続的に搬送する。このとき、乾燥ノズル45は所定の乾燥位置にセットされている。フィルム16の搬送速度は、ドラム19やローラ17の回転速度、巻き取り機の運転条件等により適宜制御し、安定的に搬送されるようになると、その搬送速度を小さくして、フィルム16の切断を以下のように実施する。
The
搬送速度を小さくしたところで、乾燥ノズル45を下方に変位させてフィルム16を移動拡縮装置に保持させる。このとき、乾燥ノズル45に備えられた押具62がフィルム16を押して、フィルム16がピン57に突き刺されて保持される。そしてさらに、弾性体である押具62はフィルムをさらに押さえつけ、切断刃51の刃先が移動拡縮装置の移動台56に当接したところで、フィルム16はシート状に切断されて移動台56に保持された状態となる。
When the conveying speed is reduced, the drying
なお、本実施形態においては、切断を実施する第1乾燥室21の内部環境を、流延時または第1乾燥室への搬送時における環境と同一環境である第1の条件に制御することができる。このとき、自動ドア33,34を閉状態としておくことが制御効率性の点で好ましい。例えば、ドープを例えば−60℃〜20℃に冷却されたドラム上に流延して、第一乾燥室21に至る搬送路を同じ温度条件としている場合には、第1乾燥室21も同じ温度条件とすることができる。また、ドラムと上記搬送路との温度を室温よりも高く設定した場合にも、それと同じ温度条件に第1乾燥室21を制御することができる。なお、フィルム保持部材である第1及び第2ピン57,71は、フィルムの保持前に予め、流延時または第1乾燥室への搬送路における温度と同じ温度としておくことが好ましく、これによりフィルムを保持した際に、温度変化に伴うフィルム変形を防止することができる。例えば移動拡縮装置52を上記の変形防止目的とする温度条件とされた例えば第3乾燥室23に所定時間置き、フィルム16が第1乾燥室21を通過している間に自動ドア34,35を開けて第1乾燥室21へ移動する方法がある。
In the present embodiment, the internal environment of the
切断が終わると切断刃51ならびに押具62は乾燥ノズル45とともに乾燥位置に移動する。シート状フィルムの上流側の長尺状フィルム16は、その先端部が自重により落ちて、回収器69がこれを受ける。そして、流延速度は所定の時間小さくしておく。一方、シート状フィルム16の下流側の長尺状フィルムは、溶媒や水分を含んだ状態で巻き取り機13の巻き取り軸68に巻き取られる。この巻き取られたフィルム16は、回収される。
When the cutting is finished, the
フィルム16を第1乾燥室21を通過させている間及びフィルム16をシート状に切断している間には、第2及び第3乾燥室22,23を所定のフィルム乾燥条件となるように稼働しておくことができる。その意味では、自動ドア34,35を閉状態としておくことが効率化の点で好ましい。また、第2,第3乾燥室22,23は、シート状フィルム16を所定の乾燥条件下に迅速に供することができるように、互いに異なる乾燥条件に設定しておくことができる。
While the
フィルム16の乾燥と、延伸または収縮とは、搬入された第1乾燥室で開始してもよいし、あるいは、第2または第3乾燥室22,23で開始することもできる。乾燥と、延伸または収縮とは上記のように独立制御となっているために、所定のタイミングでいずれか一方あるいは両方を行うことができる。
The drying and stretching or shrinking of the
シート状への切断後に関するフィルム処理について以下に説明するがこれは一例であり、これに限定されるものではない。第2乾燥室を予め所定の乾燥条件である第2条件に安定させておいてから、自動ドア34を開け、移動拡縮装置の移動によりシート状のフィルム16を第2乾燥室22へ移動させる。第2乾燥室22の所定位置に移動拡縮装置52がセットされると自動ドア34が閉まる。第2乾燥室22の内部は、既に一度第2条件に安定したことから、自動ドアの開閉を経ても、第2条件への復帰が速く、そのため、シート状のフィルム16は速やかに第2条件による乾燥を施されるようになる。なお、自動ドア34が閉められると、第1乾燥室は、後で必要とされる所定の乾燥条件となるように制御を開始される。
The film processing relating to the cutting into a sheet shape will be described below, but this is an example and the present invention is not limited to this. After the second drying chamber is stabilized in advance to the second condition which is a predetermined drying condition, the
第2乾燥室22においてシート状のフィルム16を乾燥しながら所定の方向に延伸または収縮させるときには、移動台56を移動させずに所定のピン台を移動させる。例えば幅方向つまりY方向に延伸または収縮させる場合には、雌ネジ84bがY方向に動くようにモータ85を駆動させる。一方、搬送方向、つまりX方向に延伸または収縮させる際には、第1ピン台58aをX軸方向に変位させるためのモータ80を駆動する。なお、X軸とY軸とは、互いに直交している。また、フィルム16をX軸とY軸との双方の成分をもつ方向に角度をつけて拡縮させる場合には、後に詳しく説明するように、移動台56が回転することができるようなターンテーブルを設けて、これにより移動台56を所定角度だけ回転させてから延伸または収縮することにより、フィルム16を任意の方向に拡縮する。
When the sheet-
第2乾燥室22において、所定の拡縮がなされた後、例えば次の乾燥条件である第3条件に予め制御されている第3乾燥室23へ送る。第3乾燥室23へフィルム16を送る際には、第1乾燥室21から第2乾燥室22への移動と同様に、まず第3乾燥室の稼働を停止してから、自動ドア35を開けて、移動拡縮装置52を移動する。移動拡縮装置52が第3乾燥室23の所定の位置にセットされると自動ドア35を閉めて、内部が第3条件に復帰するように稼働を再開する。これにより、フィルム16は直ちに第3条件による乾燥を施される。第3乾燥室23においても、第2乾燥室22における場合と同様に、フィルムを任意の方向に拡縮することができる。なお、自動ドア35を閉めると、第2乾燥室を、後で必要とされる他の乾燥条件となるように制御を開始するとよい。
In the
このように、第1〜第3乾燥室21〜23を組み合わせて用いて、複数の乾燥ステップからなる乾燥工程を経てフィルムは乾燥される。それとともに、所定の延伸または収縮制御を経る。そして、すべての乾燥と拡縮とが終わると、フィルム16は第1乾燥室へ戻されて、自動ドア33を開けてここから取り出されるか、または、別の巻き取り軸を巻き取り機13にセットして巻き取る。
Thus, a film is dried through the drying process which consists of a several drying step using combining the 1st-3rd drying chambers 21-23. At the same time, it undergoes predetermined stretching or shrinkage control. When all the drying and expansion / contraction is finished, the
このように、本発明では、異なる複数の乾燥条件を必要とするフィルムの場合でも、ひとつの乾燥条件から次の乾燥条件へと迅速に乾燥環境を変えてフィルムを処理し、所定の乾燥工程を経る。そして、その乾燥工程の間に第1乾燥室〜第3乾燥室21〜23の少なくともひとつまたはこれら乾燥室間での移動中において、移動拡縮装置52により延伸または収縮される。なお、シート状へのフィルム切断は、本実施形態のようにいずれかひとつの乾燥室内部で実施する場合には移動拡縮装置への保持開始とともに実施することが好ましい。また、上記実施形態では複数の乾燥室を用いて乾燥しながらフィルムの延伸を行うようにしたが、複数の乾燥室は省略して、単にシート状フィルムを拡縮処理してもよい。
Thus, in the present invention, even in the case of a film that requires a plurality of different drying conditions, the film is processed by quickly changing the drying environment from one drying condition to the next drying condition, and a predetermined drying process is performed. It passes. And during the drying process, during the movement between at least one of the first drying chamber to the
上記実施形態においては長尺状フィルムの切断を第1乾燥室21の内部にて実施したが、本発明では移動拡縮装置に支持体の下流からいずれかひとつの乾燥室に至る搬送路を移動するための別途移動手段を設けるとともに、乾燥ノズル45の切断刃に代わる他の切断手段を乾燥室の上流部に設けることにより、乾燥室に搬入される前のフィルム16をシート状に切断してもよい。そしてこの場合には、移動拡縮装置がシート状のフィルムを保持した状態で所定の乾燥機に走行し、所定の乾燥工程をフィルムに施すとよい。また、上記実施形態では、流延後に切断手段で切断してシート状フィルムとし、この後に拡縮処理しているが、これに代えて、まず流延機11で連続流延したものを乾燥室21で必要に応じて乾燥させた後に、巻き取り機13で巻き取り、この巻き取ったものを巻き戻して、乾燥延伸機12に送り、ここで、シート状に切断した後に拡縮処理を行うようにしてもよい。この場合には、流延後の乾燥を乾燥室21で行う代わりに、流延機11と巻き取り機13との間に別個の乾燥設備を設け、この乾燥設備で乾燥を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the long film is cut inside the
フィルム16を保持する保持部材は、本実施形態のようなピン及び押具でなくともよく、フィルム16の側縁部を保持して、製品となる部位に変形等の悪影響を与えないものであればよい。例えば、図7〜図9に示すような、フィルム16を上下方向で挟んで持つ挟持タイプの一体型クリップ160や分離型クリップ170を用いてもよい。そして、シート状のフィルム16の側縁の4隅部か4辺部を保持することが好ましく、その内、4辺保持となるような保持部材を用いることがより好ましい。
The holding member for holding the
図7に示すように、一体型クリップ160は、コ字型のクリップ枠161にクリップ本体162を取付軸163により回転自在に取り付けたものであり、係合部材164をクリップ本体162の上端部162aに係合させることで、(A)に示す挟持位置と(B)に示すクリップ開放位置とに、選択的にクリップ本体162を回転変位させることができる。
As shown in FIG. 7, the
また、図8,図9に示すように、分離型クリップ170は、上クリップ171と下クリップ172とに分離させたものであり、上クリップ171は、上ノズル45に設けた上クリップ把持部173によって上部が保持されて昇降する。また、下クリップ172は移動台56のクリップ保持台174に取り付けられる。上クリップ171は、断面がL字形に形成されるクリップ本体175と、このクリップ本体175に取り付けられる2本のクリップ軸176と、クリップ軸176とクリップ本体175との間に縮装されるコイルバネ177と、クリップ本体押え178とから構成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the separation-
下クリップ172は、下クリップ本体180とロック部材181とロック機構182とから構成されている。下クリップ本体180は、クリップ軸176が挿入される軸孔183と、フィルム把持部184とを有する。ロック部材181は、ロック機構182によってシフトされ、クリップ軸176のロック溝176aに係止するロック位置と、ロック溝176aから抜き出されたロック解除位置との間で変位する。ロック機構182は、クリップ軸176の下降によってフィルム挟持位置となったときにロック溝176a内にロック部材181を入れて、フィルム挟持状態を保持する。また、フィルム挟持を開放するときには図示しないコントローラのロック解除信号によりロック部材181をロック溝176aから抜き出して、ロックを解除する。この後、上ノズル45の上クリップ把持部173によってクリップ軸176の上端部176aが把持され、上ノズル45の上昇によって、上クリップ171が下クリップ172から分離され、フィルム16の挟持が開放される。なお、ロック機構182はリンク機構などを用いたメカ式であってもよい。この場合には、クリップ軸176の軸孔183内への挿入を検出するレバーを設けて、クリップ軸176の挿入に連動させて係止部材をロック位置とロック解除位置とに交互に切り換えるように構成する。
The
また、上記実施形態では、フィルム16をX軸及びY軸方向で拡縮したが、これに代えて、任意の傾斜角度でフィルムを拡縮してもよい。この場合には、図10に示すように、移動台56の上にリングギヤ301とターンテーブル302とを回転軸300を介して個別に回転自在に設けるとともに、移動台56とターンテーブル302の間に第1クラッチ303を、リングギヤ301とターンテーブル302の間に第2クラッチ304を設ける。これらクラッチ303,304は例えば係止ピン303a,304aから構成されており、係止ピン303a,304aが突出することで、二つの部材を連係させて一体化する。また、係止ピン303a,304aが部材内に没入することで、連係が断たれて二つの部材がフリーに回転可能になる。なお、係止ピン303aがリングギヤ301に当たって一緒に回ることがないように、リングギヤ301には円弧状の長孔301bが形成されている。
Moreover, in the said embodiment, although the
ターンテーブル302の上には、上記実施形態と同様に、第1ピン台305a,305b及び第2ピン台306a,306bが設けられており、一方のピン台305a,306aがネジ棒からなるシフト軸307,308の螺合によって可動式とされて、他方のピン台305b,306bが固定式とされている。シフト軸307,308は、中間ギヤ310及び従動ギヤ311を介してリングギヤ本体301aに噛み合っており、リングギヤ301の回転によって各シフト軸307,308が回転するように構成されている。また、これらシフト軸307,308にはそれぞれに第3クラッチ313及び第4クラッチ314が接続されており、リングギヤ301からの駆動伝達をオン・オフする。
Similar to the above embodiment, the
リングギヤ301の一部にはウォームホィール315が例えば180度の範囲で取り付けられており、このウォームホィール315には、スプライン軸316にボールスプライン317を介して取り付けられたウォームギヤ318が噛み合っている。スプライン軸316が正方向または逆方向に回転することにより、ボールスプライン317及びウォームギヤ318を介してリングギヤ301が回転する。このとき、第1クラッチ303はオフにされており、ターンテーブル302が回動可能にされている。また、第2クラッチ304がオンにされ、リングギヤ301とターンテーブル302とが一体化されることにより、ターンテーブル302を回転させることができる。スプライン軸316の回転量とターンテーブル302の回転角度との関係は予め求められているので、所望の回転角度となるようにスプライン軸316を回転させて、任意の回転角度でターンテーブルを位置決めする。この後に、第1クラッチ303をオンにさせて移動台56とターンテーブル302とを一体化する。次に、第2クラッチ304をオフにさせてリングギヤ301とターンテーブル302との一体化を解除させた後に、第3クラッチ313または第4クラッチ314を選択的にオンさせて、第1ピン台305aまたは第2ピン台306aを移動させることで、シートフィルム16の拡縮を行う。なお、ボールスプライン317とウォームホィール315は移動台56の移動に伴いスプライン軸316上でスライド移動するようになっている。また、上記のような回転量に基づく回転角度の変更に代えて、予め用いる傾斜角度毎にセンサを設けておき、このセンサ出力に基づきスプライン軸316の回転量を制御してもよい。
A
フィルムの拡縮処理では、前記第3クラッチ313または第4クラッチ314がオンにされることで、従動ギヤ311の回転がシフト軸307,308に伝達される。また、クラッチ313,314がオフにされることで従動ギヤ311とシフト軸307,308との連係が断たれ、従動ギヤ311が単に空転するだけでシフト軸307,308には回転が伝達されない。したがって、第3または第4クラッチ313,314を交互に切り換えることで、第1可動ピン台305a及び第2可動ピン台306aを徐々に移動させることができ、これによりフィルム16を拡縮することができる。
In the film expansion / contraction process, the rotation of the driven
なお、上記のように一つのスプライン軸316でターンテーブル302の回転と、第1及び第2可動ピン台305a,306aとのシフトとを行う代わりに、それぞれ別個のスプライン軸でターンテーブル302の回転と、各可動ピン台305a,306aのシフトとを個別に行うようにしてもよい。
Instead of rotating the
また、上記実施形態では、移動軸53aやスプライン軸77a,316などを介して各乾燥室間での台移動や拡縮を行うようにしたが、これに代えて、移動台に個別にモータや油圧または空圧シリンダなどの駆動源を設けて、台の移動や拡縮を行うようにしてもよい。この場合には、各乾燥室内の乾燥雰囲気による熱の影響を受けることがないように、耐熱性の駆動源を用いたり、または断熱冷却壁により駆動源が覆われる。
In the above embodiment, the table is moved and expanded / reduced between the drying chambers via the moving
なお、上記の実施形態に挙げた製造装置には別の工程を付与してもよい。その一例を図14,図15に示す。図14は、前実施形態の設備に対して新たに別の工程を付与した製造装置の平面図であり、図15は、図14のB−B線に沿う断面図である。なお、図14,図15において、図1と同様の部材等については、同じ符号を付し、説明を略する。 In addition, you may provide another process to the manufacturing apparatus quoted in said embodiment. An example is shown in FIGS. FIG. 14 is a plan view of a manufacturing apparatus in which another process is newly added to the facility of the previous embodiment, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 14 and 15, members similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
本実施形態のフィルム製造設備101では、図14に示すように、第3乾燥室23に移動拡縮枠102を次々と供給するための供給装置103と、第3乾燥室23の下流に蒸着装置105と塗布装置106と乾燥装置107と集積打抜装置108とを備える。それぞれの装置は、独立して内部環境を制御できるように区分けされており、相互間には自動ドア111を有する。ここでの内部環境とは主に温度であり、他には湿度と溶媒ガス濃度とがある。この内部環境を制御するためにセンサとコントローラとを備えているが図示は略する。第3乾燥室23と蒸着装置105との間の待機エリア112と、蒸着装置105とはそれぞれ2つに区分けされ、それぞれの符号を112a,112b,105a,105bとする。
In the film manufacturing equipment 101 of the present embodiment, as shown in FIG. 14, a
移動拡縮枠102は、前実施形態における移動拡縮装置52(図2〜図4参照)と同様にフィルム115を保持するためのピン116を有している。ただしこのピン116はシート状フィルム115の4辺ではなく4隅を保持するものとなっている。枠状となっているのは、集積打抜装置108においてこの枠内で所定サイズにフィルム115を打ち抜くためであるがこの形状は限定されるものではない。
The moving expansion /
供給装置103は、移動拡縮枠102を搬送ローラ117上に送る供給部118を備えており、供給部材118aが移動拡縮枠102の把持及びローラ117上での把持解除を行う。本実施形態では移動拡縮枠102を搬送するための搬送手段としてローラ117を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば搬送用ベルト等に代えてもよい。
The
第1〜第3乾燥室21〜23のいずれかひとつには、枠移動部121が備えられており、この枠移動部121は、拡縮移動枠102を第1〜第3乾燥室間へ移動させる。また、枠移動部121には、ピン116を拡縮動作させるための連動部(図示せず)が形成されており、枠移動部121に載せられた拡縮移動枠102のピンが連動部からの駆動によってシフトし、フィルム115の拡縮処理が行われる。さらに、枠移動部121は、乾燥や拡縮を経たフィルム115を拡縮移動枠102と一緒に待機エリア112へ搬送するための搬送部材(図示せず)を備えている。
Any one of the first to
待機エリア112は、乾燥や拡縮を経たフィルム115を、次の工程である蒸着に最適な温度条件とするように温度調整するための区間である。そして、蒸着装置105は、フィルム115に所定の素材からなる蒸着膜を蒸着部105cにより付与するものであり、内部を減圧するための空気吸引口105dを備えている。
The
塗布装置106には、フィルム115に塗布液を塗布するための塗布ダイ106aが備えられており、乾燥装置107は空気を内部に供給して塗膜を乾燥するための給気口107aを有している。
The
集積打抜装置108は、乾燥を終えたフィルムを移動拡縮枠102に保持したまま打ち抜くための打抜部(図示せず)が備えられており、フィルム115を打ち抜き線115aにそって打ち抜く。そして集積打抜装置108はフィルム115を所定位置で集積するとともに、打ち抜きを終わった移動拡縮枠102を打ち抜き場所の下流の所定位置に搬送する。
The
待機エリア112から集積打抜装置108までの各装置間及び各装置内には供給装置103に備えられたものと同様のローラ117が必要に応じて備えられており、移動拡縮枠102を移動させる。
A
本実施形態における作用を以下に説明する。流延機11から第1乾燥室に至る作用は、前実施形態と同様であるのでここでは説明を略する。流延及び第1乾燥室における搬送が安定するまでの間、供給装置103からは移動拡縮枠102が第3乾燥室23に供給される。供給される前、あるいは供給と同時に、第3乾燥室23に枠移動部121を移動させておく。そして、移動拡縮枠102を枠移動部121にセットして、フィルム115を保持するために好適な温度状態となるように第3乾燥室23の温度を制御する。この制御は第3乾燥室23で行うことなく、移動拡縮枠102を第2乾燥室22へ移動させてここで実施してもよい。
The operation in this embodiment will be described below. Since the operation from the casting
第1乾燥室におけるフィルム搬送が安定したところで、自動ドア34を開状態にして、温度制御された移動拡縮枠102を枠移動部121により第1乾燥室21へ移動させる。そして、自動ドア34を閉めてから、前実施形態と同様に、フィルム115をシート状に切断して、乾燥と拡縮とを実施する。切断及び乾燥、拡縮については前実施形態と同様なので説明を略する。
When the film conveyance in the first drying chamber is stabilized, the
乾燥と拡縮とを終えたフィルムは、移動拡縮枠102に保持されたまま第3乾燥室23から待機エリア112に搬送され、所定の温度に調整される。温度調整された後、さらに移動拡縮枠102に保持されたまま蒸着装置105で所定の金属が蒸着されて蒸着膜を付与され、塗布装置106へ搬送される。そして塗膜を付与されると乾燥装置107で塗膜を乾燥されて集積打抜装置108で所定サイズに打ち抜かれて、製品として所定位置に集積される。
The film that has been dried and enlarged / reduced is conveyed from the
なお、上記のふたつの実施形態においては、いずれも乾燥室を3つとしており、これにより冷却するための乾燥室と加熱するための乾燥室等をそれぞれ少なくともひとつ設定することができる。しかし、目的とするフィルムに応じて、乾燥または拡縮を多段階の乾燥条件下で実施する必要がある場合もあるので、そのような場合には、乾燥室を4つ以上の任意の数にすることが好ましい。また、第2の実施形態のように、所定の乾燥条件を経たシート状フィルムの内、選択的に後工程が必要な場合には、乾燥室の内、所定の乾燥室には適宜後工程となる製造ラインを接続するとともに、後工程が不要なシート状フィルムについては別の乾燥室を集積装置等に接続して得ることができる。あるいは、シート状フィルム毎に、後工程の種類を変えたい場合には、複数の各乾燥室と各後工程とを接続することにより、各種の後処理を経たシート状フィルムを多種製造することができる。 In each of the above-described two embodiments, there are three drying chambers, so that at least one drying chamber for cooling and at least one drying chamber for heating can be set. However, depending on the target film, it may be necessary to carry out drying or expansion / contraction under multi-stage drying conditions. In such a case, the number of drying chambers is any number of four or more. It is preferable. Further, as in the second embodiment, when a post-process is selectively required in the sheet-like film that has undergone a predetermined drying condition, the predetermined drying chamber includes an appropriate post-process in the drying chamber. In addition, the sheet-like film that does not require a post-process can be obtained by connecting another drying chamber to an accumulator or the like. Alternatively, if it is desired to change the type of post-process for each sheet-like film, it is possible to produce various types of post-processed sheet-like films by connecting a plurality of drying chambers and post-processes. it can.
さらに乾燥室はひとつでもよく、その実施形態をここで説明する。つまり、本実施形態においても、長尺状に流延してフィルムとし、その長手方向における単位長さ毎に切断してシート状とし、そのシート状フィルム毎に製造条件を変えることができる。この方式を、ここでは単位連続式と称することとする。図16及び図17は、単位連続式溶液製膜設備の概略を示すものであり、図16は一部断面を含む側面図、図16は平面図である。図16,図17に示すように、この単位連続式溶液製膜設備130は、流延装置131と、乾燥延伸装置132と、巻き取り装置133とを備えている。
Further, there may be only one drying chamber, and an embodiment thereof will be described here. That is, also in this embodiment, it can cast into a long shape to make a film, cut into unit lengths in the longitudinal direction to form a sheet, and manufacturing conditions can be changed for each sheet-like film. This method is referred to herein as a unit continuous type. 16 and 17 show an outline of the unit continuous solution casting apparatus, FIG. 16 is a side view including a partial cross section, and FIG. 16 is a plan view. As shown in FIGS. 16 and 17, the unit continuous
流延装置131は支持体136と流延ダイ137とを備えている。乾燥延伸装置132には、フィルム140の入口としてのドア132aと、出口としてのドア132bと、必要に応じサンプリングするためのサンプリング口としてのドア132cが備えられており、これらのドア132a〜132cはコントローラ(図示せず)により開閉を自動制御されている。また、乾燥延伸装置132の内部には、フィルム140の両面側にダクト141,142が備えられ、また、切断手段としての切断刃134a,134bがダクト141のフィルム側と後述の固定拡縮機146とのすくなくともいずれか一方に備えられている。この切断刃としては公知の各種切断刃を用いてもよく、例えば図16のように内刃134aと外刃134bとを用いたものであっても、あるいは固定拡縮機146上に備えられるノコギリ状の切断刃であってもよい。この切断刃134a,134bは、ダクト141の下降により、フィルム140を切断する。ダクト141,142は送風部145に接続され、送風部145からの風はコントローラ(図示せず)により温度と風速とを制御される。これにより、乾燥延伸装置132は、内部温度と内部気体の入れ替えとが制御される。また、フィルム140の上側のダクト141は、シフト部(図示せず)により上下方向に変位することができ、これによりフィルム140に対する風圧の調整を行うことができる。
The
乾燥延伸装置132は、さらに、フィルム140の4辺または4隅を保持して延伸するための固定拡縮機146を備えている。固定拡縮機146は、フィルム140の両側端部を保持しながら変位する保持具(図示せず)と、この保持具を変位させるシフト部(図示せず)と、シフト部を制御することで保持具の変位を調節するコントローラ(図示せず)とを備えている。保持具はフィルム140の走行方向、つまり流延時における流延方向と、幅方向とに変位することができ、これにより幅方向または走行方向へフィルム140を延伸したり収縮させたりする。なお、各装置間あるいは装置内では、必要に応じてフィルム140を支持するためのローラ147が設置されている。
The
このような装置130を用いてフィルムを製造する場合には、流延装置131では、流延ダイ137から支持体136上へドープ148が流延される。流延されたドープ148は流延膜148aとなり、この流延膜148aは溶媒を含んだフィルム140として支持体136から剥離され、乾燥延伸装置132へ所定長さずつ順次導入される。乾燥延伸装置132へ導入されたフィルム140部分は、乾燥延伸装置132の内部において、切断手段である切断刃134a,134bによりシート状に切断されると同時に、4隅、または両側端部、あるいは、走行方向における前側端部と後側端部とをクリップで把持され、幅方向または走行方向へ拡縮されながら乾燥される。クリップの代わりに前実施形態に示したようなピンを用いて、これにフィルムを突き刺すことによりフィルムを保持してもよい。送風温度と風速で制御される乾燥条件は、拡縮状態と乾燥の進捗状況に応じて経時的に変更される。フィルム140が所定の拡縮状態及び乾燥状態に達すると、フィルム140は下流へ所定長さ分だけ搬送され、次の単位長さ分のフィルム140が乾燥延伸装置132へ導入されて同じように拡縮と乾燥とがなされる。このようにして、長尺状のフィルム140は単位長さ毎に切断されて乾燥と拡縮とが順次なされ、巻き取り装置に達すると両側端部を切断部151で切断されて巻き取り軸152に巻き取られる。
When a film is manufactured using such an
また、本発明は、流延工程からの連続製造への適用に限定されるものではなく、例えば、一旦乾燥されて巻き軸等に巻かれたフィルム等の拡縮にも適用することができる。一旦乾燥されて巻き軸等に巻かれたフィルムは、通常は溶媒や水分をほとんど含まず、含んでも若干量であるために、拡縮を行うには硬すぎる。そこで、巻き取り軸等から連続的に巻きだし、このフィルムに溶媒や水等を所定の条件下で接触させることにより軟化させ、この後、上記実施形態に示したような乾燥室にて拡縮を行うとよい。溶媒や水等をフィルムに接触させる方法としては、これら液体中へのフィルム浸漬や、フィルムへの噴霧、あるいは塗布等が挙げられる。また、溶媒や水等を接触させずに加熱してフィルムを軟化させてもよい。この場合には、例えば乾燥延伸機に導入する前に、フィルムを予め加熱してもよいし、乾燥延伸機内でフィルムを加熱してから拡縮を実施してもよい。フィルムの加熱方法としては、フィルムを加熱したローラで支持する方法や、加熱槽を使用する方法等がある。また、フィルムを軟化させるためには、上記液体との接触処理と加熱処理とを併用してもよい。 Moreover, this invention is not limited to the application to the continuous manufacture from a casting process, For example, it can apply also to expansion / contraction of the film etc. which were once dried and wound around the winding axis | shaft. A film once dried and wound on a winding shaft or the like usually contains almost no solvent or moisture, and even if it contains a little amount, it is too hard to expand or contract. Therefore, the film is continuously unwound from a take-up shaft, etc., and the film is softened by bringing a solvent, water, or the like into contact with the film under predetermined conditions. It is good to do. Examples of the method of bringing the solvent or water into contact with the film include film immersion in these liquids, spraying on the film, or application. Alternatively, the film may be softened by heating without contact with a solvent or water. In this case, for example, the film may be preheated before being introduced into the dry stretching machine, or the film may be expanded and contracted after being heated in the dry stretching machine. As a method for heating the film, there are a method of supporting the film with a heated roller, a method of using a heating tank, and the like. Moreover, in order to soften a film, you may use together the contact process with the said liquid, and heat processing.
また、一旦乾燥されたフィルムは、シート状としてから、例えば4隅を保持された状態で上記の軟化処理を施されてもよい。例えば、上記第2の実施形態において、いずれかひとつの乾燥室に軟化処理工程を接続して、フィルムが移動拡縮枠に保持された後、その保持状態のまま軟化処理工程にシート状フィルムを搬送し、軟化処理を経た後で接続された乾燥室へ戻し、所定の乾燥と拡縮とを実施する等の方法が例示される。 In addition, the film once dried may be subjected to the above-described softening process in a state where, for example, the four corners are held after being formed into a sheet shape. For example, in the second embodiment, the softening process is connected to any one of the drying chambers, and after the film is held by the moving expansion / contraction frame, the sheet-like film is conveyed to the softening process while being held. Then, after passing through the softening process, it is returned to the connected drying chamber, and predetermined drying and expansion / contraction are performed.
上記各実施形態で例示されるような本発明によると、以下のような効果を得ることができる。まず、本発明のフィルム製造設備は、溶媒を含んだフィルムをシート状に切断し、シート毎に延伸または収縮させることにより、シート毎に乾燥条件を変更する等、少量多品種の製造を効率よく実施することができる。そして、フィルムを幅方向とそれと直行する方向との両方向に延伸または収縮することができるとともに、その延伸収縮手段を回転させることにより任意の方向への拡縮が可能となり、任意の配向角度を有するフィルムを製造することができる。 According to the present invention as exemplified in the above embodiments, the following effects can be obtained. First, the film production facility of the present invention efficiently cuts a solvent-containing film into a sheet and stretches or shrinks each sheet, thereby changing the drying conditions for each sheet, and efficiently producing a small variety of products. Can be implemented. The film can be stretched or shrunk in both the width direction and the direction perpendicular thereto, and can be expanded and contracted in any direction by rotating the stretching / shrinking means, and the film has any orientation angle. Can be manufactured.
延伸または収縮に関してはシート状フィルムの4辺を保持することにより、フィルムを安定保持して、局部的な張力あるいは圧力を発生させずに拡縮することができる。また、上記複数の乾燥室では、その内部環境を独立して制御されるので、複数の乾燥条件が必要な場合にはその迅速な条件切り替えが可能であり、製造効率が向上するとともに、万が一製造を停止した場合でも稼働の再開に要する時間を短くすることができる。そして、拡縮手段は、複数の乾燥室間を移動することができるために、適宜拡縮に適した乾燥条件のもとで拡縮を実施することができるとともに、効率化を図ることができる。さらに本発明では、上記実施形態に示したように、乾燥室間の移動の間であっても拡縮を実施することができるために、製造の効率化をさらに向上させることができるとともに、予めプログラミングしたコンピュータにより一連の工程を制御するため条件の再現性を非常に高くすることができる。 With respect to stretching or contraction, by holding the four sides of the sheet-like film, the film can be stably held and expanded or contracted without generating local tension or pressure. Moreover, since the internal environment is controlled independently in the plurality of drying chambers, when a plurality of drying conditions are required, the conditions can be quickly switched, and the manufacturing efficiency is improved and the manufacturing is possible. Even when the operation is stopped, the time required to resume the operation can be shortened. And since the expansion / contraction means can move between a plurality of drying chambers, the expansion / contraction can be performed under appropriate drying conditions suitable for expansion / contraction, and efficiency can be improved. Furthermore, in the present invention, as shown in the above-described embodiment, since the enlargement / reduction can be performed even during the movement between the drying chambers, the manufacturing efficiency can be further improved, and the programming is performed in advance. Since a series of processes are controlled by the computer, the reproducibility of the conditions can be made extremely high.
また、本発明は、第2の実施形態で示したように、乾燥や拡縮がされたフィルムに例えば蒸着膜や塗膜等の付与が必要とされる場合のシートを少量製造したい場合であっても、それらの工程が必要とされるシートのみを所定の乾燥室に接続させることにより、製造するシート状フィルムの内、選択的にそれらの工程に供することができる。これにより、様々な機能を有するシートを多品種製造することができる。 In addition, the present invention is a case where it is desired to manufacture a small amount of a sheet in the case where it is necessary to provide a vapor-deposited film, a coating film, etc. to the dried or enlarged film as shown in the second embodiment. In addition, by connecting only the sheets that require these processes to a predetermined drying chamber, the sheets can be selectively used for the processes among the sheet-like films to be manufactured. Thereby, various kinds of sheets having various functions can be manufactured.
そして、本発明によると、既に乾燥されたフィルムから少量多品種の拡縮フィルムを製造することができる。 According to the present invention, a wide variety of scaled films can be produced from the already dried film.
さらに、本発明では、乾燥室内部に切断手段を設けることにより、フィルム乾燥延伸機及びフィルム製造設備としての小型化を図ることができる。例えば上記第1の実施形態では、溶液製膜設備としての占有面積は概ね3m×3mである。 Furthermore, in this invention, size reduction as a film drying stretcher and a film manufacturing equipment can be achieved by providing a cutting means inside the drying chamber. For example, in the first embodiment, the occupied area as the solution casting apparatus is approximately 3 m × 3 m.
以上により、本発明の延伸機を用いることにより、フィルム製造設備を従来設備よりも小型化できるとともに、少量多品種のシート状フィルムを安定して効率よく少人数で製造できるとともに、原材料のロスを少なくすることができる。 As described above, by using the stretching machine of the present invention, the film production equipment can be made smaller than conventional equipment, and a small amount of various types of sheet-like films can be produced stably and efficiently with a small number of people, and the loss of raw materials can be reduced. Can be reduced.
10 溶液製膜設備
12 乾燥延伸機
16 フィルム
21〜23 第1〜第3乾燥室
25〜27 第1〜第3乾燥室本体
51 切断刃
52 移動拡縮部
53 移動機構
53a 移動軸
53b 雌ネジ
56 移動台
65,66 乾燥ノズル
69 回収器
57 第1ピン
58 第1ピン台
61 昇降機構
62 押具
71 第2ピン
72 第2ピン台
77 移動機構
77a スプライン軸
77b ボールスプライン
77c ウォールギア
78 レール
84 移動機構
91 押具
92 レール
93 スライド部材
101 フィルム製造設備
102 移動拡縮枠
103 供給装置
115 フィルム
121 枠移動部
130 単位連続式溶液製膜設備
132 乾燥室
134a,134b 切断刃
146 固定拡縮機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solution
Claims (5)
延伸方向に直交する方向に離間し且つ延伸方向に直交する方向に変位自在な複数の保持部材によりシート状フィルムを保持し、前記シート状フィルムを第1の方向に延伸する第1延伸部、及び前記第1の方向に直交する第2の方向に延伸する第2延伸部からなる拡縮装置と、A first stretching section that holds the sheet-like film by a plurality of holding members that are separated in a direction perpendicular to the stretching direction and that are displaceable in a direction perpendicular to the stretching direction, and that stretches the sheet-like film in a first direction; and An expansion / contraction device comprising a second extending portion extending in a second direction orthogonal to the first direction;
前記拡縮装置を覆うように設けられ、内部の温度が制御可能である乾燥室と、 A drying chamber which is provided so as to cover the expansion / contraction device, and the internal temperature can be controlled;
前記拡縮装置を第1の方向及び第2の方向を含む平面内で回転可能に保持するターンテーブルと、を有し、 A turntable that rotatably holds the expansion / contraction device in a plane including a first direction and a second direction,
前記ターンテーブルにより前記拡縮装置を所定角度回転させた後に、前記切断手段で切断されたシート状フィルムを保持して前記第1及び第2方向に延伸を行うことを特徴とするフィルム延伸機。 A film stretching machine characterized in that, after the expansion / contraction device is rotated by a predetermined angle by the turntable, the sheet-shaped film cut by the cutting means is held and stretched in the first and second directions.
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