テンター装置
【課題】テンターチェーンの摺動摩擦抵抗が低減され、かつ傾きにくい構造とすることによって、摩耗による金属粉の発生が少ないテンター装置を提供する。
【解決手段】テンター装置は、フィルムの搬送路の両側に配置されたテンターレールと、テンターレールに沿って移動する一対のテンターチェーン５とを有する。テンターチェーン５は、フィルムの搬送面に平行かつテンターレールの長手方向と直角な方向に延びる軸部材６０を中心に回転自在に支持された軸受６１を有する。軸部材６０は、外リンクを構成する外プレート５４ａに固定されており、この外プレート５４ａに、フィルムの縁部を把持するための、ピンプレート６４および複数のピン６３を有するフィルム保持機構がアタッチプレート６３を介して固定されている。
【解決手段】テンター装置は、フィルムの搬送路の両側に配置されたテンターレールと、テンターレールに沿って移動する一対のテンターチェーン５とを有する。テンターチェーン５は、フィルムの搬送面に平行かつテンターレールの長手方向と直角な方向に延びる軸部材６０を中心に回転自在に支持された軸受６１を有する。軸部材６０は、外リンクを構成する外プレート５４ａに固定されており、この外プレート５４ａに、フィルムの縁部を把持するための、ピンプレート６４および複数のピン６３を有するフィルム保持機構がアタッチプレート６３を介して固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの製造工程においてフィルムを搬送するのに用いられるテンター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムの製造工程において、製造途中のフィルムを加熱処理する際にフィルムを所定の幅になるように把持するためにテンター装置が用いられている。テンター装置は、左右一対のテンターレールと、各テンターレールに沿って移動する、所定の間隔でフィルム保持部材を備えた左右一対のテンターチェーンとを有する。
【０００３】
この種のテンター装置の一例が特許文献１に開示されている。以下、特許文献１に開示されたテンター装置について、その一方の側のテンターレールおよびテンターチェーンの断面図である図８を参照して説明する。図８に示すように、テンターレール１４０は、互いに間隔をあけて配置された支持壁１４１と、支持壁１４１の間に回転自在に支持されたチェーン支持ローラ１４２とを有しており、テンターチェーン１５０は支持壁１４１の間に配置されて、チェーン支持ローラ１４２上に支持されている。
【０００４】
テンターチェーン１５０は、一対の内プレート１５１ａ、１５１ｂを有する内リンクと、一対の外プレート１５４ａ、１５４ｂを有する外リンクとを、連結ピン１５５によって交互に連結して構成される。内リンクはさらに、ブシュ（不図示）を介して連結ピン１５５が挿通されるローラ１５３ａ、１５３ｂを有している。これらローラ１５３ａ、１５３ｂは連結ピン１５５の軸方向に配置され、それぞれ連結ピン１５５に対して独立して回転することができる。
【０００５】
このテンターチェーン１５０は、外プレート１５４ａ、１５４ｂの対向方向を上下方向とした姿勢で使用され、従って、使用時には下側の外プレート１５４ｂがチェーン支持ローラ１４２上に支持される。
【０００６】
使用時に上側に位置する外プレート１５４ａは、クランク状に屈曲して横方向に延びており、その先端部には、複数の突き刺しピン１６５を有するピンプレート１６４が取り付けられている。フィルムＦは、その縁部が突き刺しピン１６５で突き刺されて保持され、この状態でテンターチェーン１５０を移動させることによってフィルムＦが搬送される。
【０００７】
フィルムＦは加熱処理されると体積収縮が生じる。加えて、フィルムＦはテンターレールの拡縮機能を利用して、加熱処理時に幅方向に延伸や収縮（応力緩和）されることがある。その結果、テンターチェーン１５０には横方向（図示矢印Ａ方向）への張力が作用し、テンターチェーン１５０は傾いた状態でフィルムＦの搬送方向に移動する。テンターチェーン１５０が傾くと、上側のローラ１５３ａは内側の支持壁１４１と接触し、下側のローラ１５３ｂは外側の支持壁１４１と接触する。その状態でテンターチェーン１５０が移動することによってローラ１５３ａ、１５３ｂは互いに逆方向に回転することができるので、テンターチェーン１５０が傾いてもローラの回転は妨げられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４６３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したテンター装置では、テンターチェーンのローラを上下二段としているが、ローラを上下二段としても、把持するフィルムの張力を受けて、テンターチェーンが傾くことに変わりはない。テンターチェーンが傾いた状態では、ローラは局部的に支持壁と接触するので、ローラには高い接触圧力が作用し、ローラとそれを支える軸の間に偏荷重が働き、ローラが回転し難くなる。そのため、ローラが回転することによって、ローラおよびそれを支持する部材は局部的に大きな力が作用した状態で摺動する。結果的に、ローラおよびそれを支持する部材はローラの摺動により次第に摩耗し、この摩耗による金属粉が発生する。さらには、支持ローラとテンターチェーンの接触面においても、磨耗により金属粉が発生する。金属粉は、テンターチェーンを長期間にわたって動作させ続けると、テンターチェーンを構成する部品間に蓄積され、ローラの回転能力およびテンターチェーンの動作を妨げることがある。また、処理中のフィルムに金属粉が付着すると、フィルムの品質が低下し、好ましくない。
【００１０】
テンターチェーンを構成する部品間の摩擦を低減するために潤滑油を用いることが考えられる。しかし、例えばポリイミドフィルムの加熱処理工程においては最高温度が２００〜６００℃に達することがあり、このような高温環境下では潤滑油が蒸発してしまうため、潤滑油を使用するのは難しい。
【００１１】
本発明の目的は、テンターチェーンが傾きにくい構造で偏荷重が発生せず、ローラが機能することで摺動摩擦抵抗を低減し、摩耗による金属粉を生じにくいテンター装置を提供することである。また本発明の他の目的は、潤滑油を用いることなく運転することが可能であり、高温環境下での使用に適したテンター装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明のテンター装置は、フィルムの搬送路の両側に配置された一対のテンターレールと、テンターレールに沿って移動し、それぞれフィルムの縁部を把持するフィルム保持機構を備えた一対のテンターチェーンとを有するテンター装置であり、テンターチェーンは、テンターチェーンを移動可能にテンターレール上に支持させるための、フィルムの搬送面に平行、かつ、テンターレールの長手方向と直角な方向に延びる軸部材を中心に回転自在に支持された回転体を有している。そして、軸部材は、フィルム保持機構が固定されている部材と同じ部材に直接または間接的に固定されている。
【００１３】
本発明のテンター装置において、回転体は軸受とすることができる。この場合、軸受は、転がり軸受であってもよいし、滑り軸受であってもよい。また、回転体はローラとすることもできる。これらの何れの場合においても、高温での使用に特に適合させるためには、回転体は固体潤滑剤で潤滑されることが好ましい。固体潤滑剤で潤滑される回転体を使用することにより、潤滑油を用いることなくテンター装置を運転することができ、高温環境下での使用に適したテンター装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、テンターチェーンをテンターレール上に支持するための回転体をテンターチェーンが有しており、その回転体を支持する軸部材を支持する部材がフィルム保持機構を支持する部材と同じである構成とすることで、フィルム保持機構が把持するフィルムの張力がテンターチェーンに作用してもテンターチェーンを傾きにくくすることができる。そして、テンターチェーンが傾きにくくなることによって、テンターチェーンを構成する各部品の動作がスムーズとなる。結果的に、各部品の摩耗が少なくなることにより、金属粉の発生や摩擦音の発生を低減することができ、テンターチェーンの使用期間を延ばすことが可能となる。さらに、金属粉の発生が低減されることにより、フィルムへの金属粉の付着による不良品の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるテンター装置の平面図である。
【図２】図１に示すローラーチェーンのＩＩ部を拡大した図である。
【図３】図２に示すローラーチェーンをピンプレート側から見た側面図であり、一部の外プレートを断面で示している。
【図４】図２に示すローラーチェーンのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図２に示すローラーチェーンのＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるテンター装置を、テンターチェーンの長手方向に隣接する外プレートの間で切断した断面図である。
【図７】本発明のさらに他の形態によるテンター装置の、図４と同様の断面図である。
【図８】従来のテンター装置のテンターレールおよびテンターチェーンの、テンターチェーンの移動方向に垂直な面での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１を参照すると、フィルムＦの製造工程で用いられ、特にフィルムＦの加熱処理においてフィルムＦをその縁部（幅方向両端部）を把持した状態で搬送する、本発明の一実施形態によるテンター装置１が示されている。
【００１８】
テンター装置１は、フィルムＦの搬送路の両側に配置された一対のテンターチェーン５と、各テンターチェーン５の移動をガイドする一対のテンターレール４とを有する。各テンターチェーン５は、無端となるように構成されて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合っている。テンターレール４は、フィルムＦの搬送方向に沿って延び、互いに平行に配置された一対のガイド板４１を有し、テンターチェーン５は、そのガイド板４１の間を通ることができる。
【００１９】
各テンターチェーン５は、詳しくは後述するように、複数のフィルム保持機構を有しており、フィルムＦの両縁部は、各テンターチェーン５に設けられたフィルム保持機構によって把持される。フィルムＦの両縁部が把持された状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５がテンターレール４に沿って移動し、これによってフィルムＦが搬送される。
【００２０】
図１に示したテンター装置１では、フィルムＦをその幅が一定の状態で搬送するように一対のテンターレール４が平行に配置されている。しかし、テンターレール４をその間隔がフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くなるように、または狭くなるように配置することもできる。テンターレール４の間隔をフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くすることによって、フィルムＦを横方向に延伸することができ、また、この逆にテンターレール４の間隔を次第に狭くすることによって、フィルムＦの応力緩和に対応することができる。また、一対のテンターレール４は、その間隔が一定の部分、次第に広くなる部分、および次第に狭くなる部分のうち２つ以上を適宜組み合わせて配置することもできる。
【００２１】
次に、テンターチェーン５について、図２〜５を参照して詳細に説明する。
【００２２】
テンターチェーン５は、複数の内リンクと複数の外リンクとを交互に連結して無端としたローラーチェーンである。内リンクは、対向配置された一対の内プレート５１ａ、５１ｂと、これらを連結する２つのブシュ５２と、内プレート５１ａ、５１ｂの間で各ブシュ５２に回転自在に支持された２つのローラ５３とを有する。内プレート５１ａ、５１ｂは長手方向を有するように形成された部材であり、２つのブシュ５２はその長手方向に間隔をあけて配置されている。ローラ５３の直径は、一対のガイド板４１の間隔よりも小さく、かつ内プレート５１ａおよび／または５１ｂの幅よりも大きい。
【００２３】
外リンクは、内リンクの外側に対向配置された一対の外プレート５４ａ、５４ｂと、外プレート５４ａ、５４ｂを内リンクと連結するために内プレート５１ａ、５１ｂおよびブシュ５２を貫通する２つの連結ピン５５とを有する。外プレート５４ａ、５４ｂも長手方向を有するように形成された部材であり、隣り合う２つの内リンクを連結できる長さを有している。本形態では連結ピン５５はネジ付きピンであり、ワッシャ５６およびナット５７によって、連結ピン５５が外プレート５４ａ、５４ｂから抜けないように保持されている。
【００２４】
一対の外プレート５４ａ、５４ｂのうち上側に位置する一方の外プレート５４ａには、アタッチプレート６３が固定されている。アタッチプレート６３は、外プレート５４ａの長手方向と直角な幅方向においてテンターチェーン５の一方の側に延びるように、外プレート５４ａの片面に取り付けられている。アタッチプレート６３の先端には、フィルムＦを保持するための複数の突き刺しピン６５が突設されたピンプレート６４が固定されている。ピンプレート６３およびピン６４は、本発明におけるフィルム保持機構を構成する。アタッチプレート６３とピンプレート６４とは一体であってもよい。
【００２５】
アタッチプレート６３は、ピンプレート６４を外プレート５４ａの幅方向の一方の側に位置させることができれば任意の形状とすることができる。本形態では、アタッチプレート６３は、図４に示すように、ピンプレート６４が取り付けられる先端部が外プレート５４ａ、５４ｂの対向方向において両者の間に位置して外プレート５４ａ、５４ｂと平行に延びるクランク状の断面形状を有して形成されている。
【００２６】
アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａには、軸部材６０が、その軸方向が外プレート５４ａの幅方向と平行となる向き、言い換えればフィルムＦの搬送面に平行で、かつ、テンターレール４の長手方向と直角な方向に延びる向きで固定されている。軸部材６０は、両端部が他の部位に比べて小径とされた段付きの部材であり、その小径の部位に、軸部材６０のラジアル荷重を受ける軸受６１が、軸部材６０を中心に回転自在に配置されている。
【００２７】
軸部材６０の両端部に取り付けられた軸受６１は、これらが一対のガイド板４１の上面に支持されることができるように、２つの軸受６１の間隔が、ガイド部材４１の間隔とほぼ等しく設計されている。軸受６１は、例えばＣワッシャ６２によって、軸部材６０に対する軸方向の位置が固定されている。
【００２８】
軸受６１としては、ラジアル荷重を受けるものであれば、転がり軸受および滑り軸受など任意の軸受を用いることができる。本形態では、図５に示すように、転がり軸受を用いている。転がり軸受は、外輪、内輪、および外輪と内輪との間に配された複数の転動体（玉）と、転動体を円周方向に離間するスペーサとを有している。内輪は軸部材６０に固定されており、外輪が軸部材６０に対して回転する。
【００２９】
以上のように軸受６１を設けることにより、テンターチェーン５は、軸受６１によって、移動可能にテンターレール４上に支持される。
【００３０】
以上説明したテンターチェーン５を構成する各部品は、通常のテンターチェーンと同様、ステンレス鋼などで作ることができる。
【００３１】
テンターチェーン５は、連結ピン５５の軸方向を鉛直方向に向け、アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａを上側とした姿勢で使用される。そして各テンターチェーン５は、ピンプレート６４が外向きとなるように無端状とされて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合わせられる。また、各テンターチェーン５は、テンターレール４が設置された領域では、軸受６１によってガイド板４１の上面に支持されており、ローラ５３はガイド板４１の間に位置している。
【００３２】
上記のように一対のテンターチェーン５を設置することにより、一対のテンターチェーン５の互いに向き合った領域では、ピンプレート６４が互いに内側を向いている。テンターチェーン５の間隔を、フィルムＦの幅に合わせて適宜設定すれば、対向するピンプレート６４の突き刺しピン６５でフィルムＦを突き刺すことにより、フィルムＦの両縁部を支持することができる。
【００３３】
フィルムＦの両縁部を支持した状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５が移動し、これによってフィルムＦが搬送される。また、アタッチプレート６３の長さや折り曲げ角度を調整することにより、フィルムＦの把持面の高さを制御することができる。
【００３４】
テンターチェーン５は、軸受６１がガイド板４１上を回転することによって移動する。内リンクおよび外リンクはガイド板４１の間に位置しており、これによってテンターチェーン５の横方向の位置が規制されるので、テンターチェーン５はテンターレール４に沿って移動する。ガイド板４１の上面は、軸受６１と接して軸受６１の回転を阻害しない構造であれば良く、軸受６１に対して摩擦が小さいことが好ましい。そのためには、ガイド板４１の上面は、平坦もしくは平滑であることが好ましい。また、ガイド板４１の上面は、軸受６１との摩擦を小さくする表面加工が施されていてもよい。
【００３５】
テンター装置１は、テンターレール４の拡縮機能を利用し、フィルムＦの延伸処理などに用いることができる。このように、フィルムＦの幅方向に張力をかける処理にテンター装置１が用いられる場合、フィルムＦを把持するピンプレート６４は、図４に矢印Ａで示方向に引っ張られる。このフィルムＦによる引張り力により、テンターチェーン５には、そのテンターチェーン５を対となるもう一方のテンターチェーン５側に傾かせるモーメントが作用する。
【００３６】
以下、テンターチェーン５に作用するモーメントについて、図８に示した従来のテンターチェーンと比較して説明する。ただし、以下の説明では、外リンクと内リンクとの連結部からピンプレートまでの構造および形状の違いによる影響を排除するため、上側の外プレートが平板であり、その平板の外プレートにフィルムＦの引張り力が作用するものとして考える。
【００３７】
この場合、フィルムＦの引張りによってテンターチェーンに生じるモーメントの大きさは、鉛直方向における、テンターチェーンのテンターレールによって支持されている面から上側の外プレートまでの距離に依存し、この距離が大きいほどモーメントが大きくなる。つまり、この距離が大きいほど、より小さな力でテンターチェーンは傾く。
【００３８】
図８に示したテンターチェーン１５０では、下側の外プレート１５４ｂとチェーン支持ローラ１４２との接触面が、テンターレール１４０への支持面ＢＳ１となる。支持面ＢＳ１は、一対の内プレート１５１ａ、１５１ｂを有する内リンクを上側の外プレート１５４ａとともに挟む下側の外プレート１５４ｂの下面と一致しており、支持面ＢＳ１から上側の外プレート１５４ａまでの距離Ｄ１は、外プレート１５４ａ、１５４ｂ間の距離よりも大きい。
【００３９】
一方、図４に示すように、本形態のテンターチェーン５０では、軸受６１とガイド板４１との接触面が、テンターレール４０への支持面ＢＳ２となる。支持面ＢＳ２は、上側の外プレート５４ａに固定された軸部材６０に支持された軸受６１の外周面と接する面であり、支持面ＢＳ２から上側の外プレート５４ａまでの距離Ｄ２は、支持面軸部材６０の外径および軸受６１の外径にもよるが、通常の設計の範囲では、図８に示す距離Ｄ１よりも格段に小さくすることができる。
【００４０】
よって、本形態のテンターチェーン５によれば、フィルムＦの引張り力によるモーメントを従来と比較して極めて小さくすることができ、その結果、フィルムＦの張力によるテンターチェーン５の傾きを抑制することができる。テンターチェーン５の傾きが抑制されることによって、テンターチェーン５を構成する各部品は、無理な力が作用することなくスムーズに動作するので、各部品の摩擦による金属粉や摩擦音が発生しにくくなり、フィルム上への金属粉の付着が防止できるので、安定した品質のフィルムＦを製造することができる。さらに、テンターチェーン５は回転体を使用しており、動作させるために必要なエネルギーが小さくて済むため、省エネルギー化も達成できる。回転体は固体潤滑剤による潤滑を行っているため、潤滑油を用いることなくテンター装置１を運転することが可能となる。
【００４１】
特に、本形態では軸受６１として転がり軸受を用いており、これによって、テンターチェーン５を、より小さな駆動力で、よりスムーズに移動させることができる。
【００４２】
テンターチェーン５は摩擦による金属粉が発生しにくいが、全く発生しないわけではない。テンター装置１の長期間の運転により多少の金属粉は発生する。この金属粉が転がり軸受の外輪と内輪との間の空隙部に入り、それが長期間の運転の間に蓄積されると、転がり軸受の動作に支障を来すことになるかもしれない。さらには、長期間の運転により、軸受の外輪と内輪との間の空隙部で発生する固体潤滑剤が外部に飛散するのを防止する必要がある。そこで、転がり軸受は、外輪と内輪との間の空隙部に金属粉が入りにくくなるように、この空隙部を覆う蓋（シールド）を有することが好ましい。さらに、転がり軸受が蓋を有する場合、転がり軸受は、蓋の外側の空間が内輪と外輪との間の空隙部と直線的に連通しないようにするラビリンス構造を有していることが好ましい。
【００４３】
前述したように本形態では、各外リンクに２つの軸受６１が、外プレート５４ａの幅方向に間隔をあけて配置されている。この軸受６１の配置は、フィルムＦの張力によるテンターチェーン５の傾きに効果的に対抗し得る配置であり、これによって、テンターチェーン５の姿勢をより安定させることができる。また、各外リンクが２つの軸受６１を有することによって、既存のテンターレール４０の設備をそのまま利用することができるので、図８に示したテンター装置を本形態のテンター装置に置き換える場合の設備変更コストを低減することができる。
【００４４】
本形態では、各外リンクが２つの軸受６１を有しているが、フィルムＦの張力によってテンターチェーン５が傾く際に支点となるのは、アタッチプレート６３側の軸受６１である。よって、この軸受６１のみでテンターチェーン５をバランスよく支持させることができる場合は、もう一方の軸受６１は不要となる場合がある。
【００４５】
また、軸受６１は、外プレート５４ａに固定された軸部材６０に取り付けられており、これによって、テンターチェーン５の重心は支持面ＢＳ２よりも下方に位置している。このことも、テンターチェーン５の姿勢の安定化に貢献している。
【００４６】
さらに本形態では、従来と異なり、ピンプレート６４を外プレート５４ａに直接取り付けるのではなく、アタッチプレート６３を介して外プレート５４ａに取り付けている。外リンクおよび内リンクを構成する各プレート５１ａ、５１ｂ、５４ａ、５４ｂは、テンターチェーン５の動作中に駆動スプロケット２から受ける大きな引張荷重に耐え得る十分な機械的強度をもつように設計されており、その結果、板厚もある程度厚くなる。一方、フィルムＦの張力は、駆動スプロケット２から受ける引張荷重と比較すると非常に小さい。
【００４７】
従って、ピンプレート６４を、外プレート５４ａとは別部材のアタッチプレート６３を介して外プレート５４ａに取り付けることで、外プレート５４ａは十分な機械的強度を確保しながらも、アタッチプレート６３は外プレート５４ａよりも薄い板厚で形成することができる。これによりテンターチェーン５の軽量化が達成され、テンターチェーン５をより小さな駆動力で動作させることに貢献している。
【００４８】
このように、アタッチプレート６３を介してピンプレート６４を外プレート５４ａに取り付けることは、テンターチェーン５の軽量化のうえで好ましいものであるが、このことは本発明においては必須ではなく、外プレート５４ａを、ピンプレート６４を固定するのに適した形状（例えばクランク形状）とし、その先端部にピンプレート６４を直接固定してもよい。
【００４９】
本発明によるテンター装置は種々のフィルムの製造に用いることができるが、フィルムの種類の中でも特に好ましいのはポリイミドフィルムである。ポリイミドフィルムの製造工程におけるイミド化処理などの加熱処理では、テンター装置は、例えば２００〜６００℃といった高温の環境下で使用される。前述したように、本形態のテンター装置１は、回転体によりテンターレール上に支持されたテンターチェーン５が極めて傾きにくい構造であるため、潤滑油を用いることなくスムーズに運転することができ、潤滑油が使用できないような高温環境下での使用に適している。
【００５０】
このように、テンター装置１は高温環境下での使用に適しているが、テンター装置１を高温環境下で使用する場合に特に重要なのは軸受６１である。本形態では軸受６１として転がり軸受を用いているが、一般的な転がり軸受は、潤滑油またはグリースなどの潤滑剤で潤滑される。高温環境下では潤滑剤が蒸発してしまうため、このような潤滑剤の使用は難しい。
【００５１】
そこで、転がり軸受は、固体潤滑剤で潤滑される構造とすることが望ましい。固体潤滑剤は、例えば、外輪と内輪との間の空隙部に複数の転動体を円周方向に離間させるためのスペーサおよび／または転動体の少なくとも一部に含有させることができる。固体潤滑剤としては、天然または人造の黒鉛材料、窒化ホウ素、二硫化タングステンおよび二硫化モリブデンなど公知の固体潤滑剤を、単独または２種以上組み合わせて使用することができる。このように、固体潤滑剤を用いることにより、高温環境下でも転がり軸受を長期間にわたって好適に使用することができる。
【００５２】
軸受６１としては、転がり軸受の代わりに滑り軸受を使用したり、あるいは転がり軸受と滑り軸受を併用したりすることもできるが、高温環境下で使用されるテンターチェーン５の軸受６１に滑り軸受を用いる場合、滑り軸受を２層以上の多層構造とし、その最内層を、固体潤滑剤を含有する層で構成することが好ましい。
【００５３】
さらに、上述した形態では回転体として軸受６１を用いた例を示したが、回転体はローラであってもよい。回転体としてローラを用いる場合も、高温環境下での使用を考慮するならば、ローラを多層構造とし、その最内層を、固体潤滑剤を含有する層で構成することが好ましい。また、ローラは、軸部材６０に直接支持されていてもよいし、適宜の軸受を介して支持されていてもよい。
【００５４】
また、上述した形態では、上側の外プレート５４ａに、アタッチプレート６３を介してピンプレート６４を取り付けるとともに、軸部材６０を介して軸受６１を支持した構成を示した。しかし、図６に示すように、ピンプレート６４を支持するアタッチプレート６３および回転体である軸受６１を支持する軸部材６０は、それぞれ下側に位置する外プレート５４ｂに固定してもよい。この場合は、テンターチェーンの支持は、ガイド板４１に限らず、平板とすることができる。また、テンターチェーンが所定の搬送路から外れないように、ローラ５３の側方に適宜のガイド板４３を配置するか、軸部材６０の下方に、ローラ５３と同様の他のローラ５３ｂを配置するか、またはこれらを組み合わせることができる。
【００５５】
また、上述した形態では、テンターチェーン５の内リンクと外リンクとを組み合わせた構造が通常のローラーチェーンと同様に構成されていることを示した。ここで、内リンクが備えるローラ５３は、スプロケットとの噛み合わせをスムーズにする働きの他に、テンターチェーン５の移動中におけるガイド板４１との摩擦を低減させる働きを有する。そこで、ガイド板４１との摩擦をより低減させるために、テンターチェーン５の内リンクは、ローラ５３に代えて、図７に示すようにブシュ５２の周囲に軸受７３を備えていてもよい。ローラ５３の代わりに軸受７３を用いることで、より少ない摩擦抵抗でテンターチェーン５を移動させることができ、結果的に、テンターチェーン５をより小さな駆動力で動作させることができる。
【００５６】
内リンクが備える軸受７３としては、本発明における回転体として用いた軸受６１と同様、転がり軸受および滑り軸受など任意の軸受を用いることができる。転がり軸受および滑り軸受の何れを用いた場合であっても、その軸受７３は、前述した軸受６１と同様の構造を有することができる。その中でも固体潤滑剤により潤滑される軸受を用いることは、高温環境下での使用に特に好ましい。固体潤滑剤による潤滑は、内リンクがローラ５３を備える場合にも適用することができる。さらに、テンターチェーン５に傾きが生じた場合であってもローラ５３または軸受がスムーズに回転できるようにするために、ローラ５３または軸受を、図８の従来例のように上下２段に配置してもよい。
【００５７】
また、上述した形態では、フィルムＦの保持機構としてピン式の保持機構を示したが、その代わりに、フィルムＦの縁部を掴むことによって把持するクリップ式またはチャック式の保持機構とすることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１ テンター装置
２ 駆動スプロケット
３ 従動スプロケット
４ テンターレール
５ テンターチェーン
５１ａ、５１ｂ 内プレート
５２ ブシュ
５３ ローラ
５４ａ、５４ｂ 外プレート
５５ 連結ピン
６０ 軸部材
６１、７３ 軸受
６３ アタッチプレート
６４ ピンプレート
６５ 突き刺しピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの製造工程においてフィルムを搬送するのに用いられるテンター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムの製造工程において、製造途中のフィルムを加熱処理する際にフィルムを所定の幅になるように把持するためにテンター装置が用いられている。テンター装置は、左右一対のテンターレールと、各テンターレールに沿って移動する、所定の間隔でフィルム保持部材を備えた左右一対のテンターチェーンとを有する。
【０００３】
この種のテンター装置の一例が特許文献１に開示されている。以下、特許文献１に開示されたテンター装置について、その一方の側のテンターレールおよびテンターチェーンの断面図である図８を参照して説明する。図８に示すように、テンターレール１４０は、互いに間隔をあけて配置された支持壁１４１と、支持壁１４１の間に回転自在に支持されたチェーン支持ローラ１４２とを有しており、テンターチェーン１５０は支持壁１４１の間に配置されて、チェーン支持ローラ１４２上に支持されている。
【０００４】
テンターチェーン１５０は、一対の内プレート１５１ａ、１５１ｂを有する内リンクと、一対の外プレート１５４ａ、１５４ｂを有する外リンクとを、連結ピン１５５によって交互に連結して構成される。内リンクはさらに、ブシュ（不図示）を介して連結ピン１５５が挿通されるローラ１５３ａ、１５３ｂを有している。これらローラ１５３ａ、１５３ｂは連結ピン１５５の軸方向に配置され、それぞれ連結ピン１５５に対して独立して回転することができる。
【０００５】
このテンターチェーン１５０は、外プレート１５４ａ、１５４ｂの対向方向を上下方向とした姿勢で使用され、従って、使用時には下側の外プレート１５４ｂがチェーン支持ローラ１４２上に支持される。
【０００６】
使用時に上側に位置する外プレート１５４ａは、クランク状に屈曲して横方向に延びており、その先端部には、複数の突き刺しピン１６５を有するピンプレート１６４が取り付けられている。フィルムＦは、その縁部が突き刺しピン１６５で突き刺されて保持され、この状態でテンターチェーン１５０を移動させることによってフィルムＦが搬送される。
【０００７】
フィルムＦは加熱処理されると体積収縮が生じる。加えて、フィルムＦはテンターレールの拡縮機能を利用して、加熱処理時に幅方向に延伸や収縮（応力緩和）されることがある。その結果、テンターチェーン１５０には横方向（図示矢印Ａ方向）への張力が作用し、テンターチェーン１５０は傾いた状態でフィルムＦの搬送方向に移動する。テンターチェーン１５０が傾くと、上側のローラ１５３ａは内側の支持壁１４１と接触し、下側のローラ１５３ｂは外側の支持壁１４１と接触する。その状態でテンターチェーン１５０が移動することによってローラ１５３ａ、１５３ｂは互いに逆方向に回転することができるので、テンターチェーン１５０が傾いてもローラの回転は妨げられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４６３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したテンター装置では、テンターチェーンのローラを上下二段としているが、ローラを上下二段としても、把持するフィルムの張力を受けて、テンターチェーンが傾くことに変わりはない。テンターチェーンが傾いた状態では、ローラは局部的に支持壁と接触するので、ローラには高い接触圧力が作用し、ローラとそれを支える軸の間に偏荷重が働き、ローラが回転し難くなる。そのため、ローラが回転することによって、ローラおよびそれを支持する部材は局部的に大きな力が作用した状態で摺動する。結果的に、ローラおよびそれを支持する部材はローラの摺動により次第に摩耗し、この摩耗による金属粉が発生する。さらには、支持ローラとテンターチェーンの接触面においても、磨耗により金属粉が発生する。金属粉は、テンターチェーンを長期間にわたって動作させ続けると、テンターチェーンを構成する部品間に蓄積され、ローラの回転能力およびテンターチェーンの動作を妨げることがある。また、処理中のフィルムに金属粉が付着すると、フィルムの品質が低下し、好ましくない。
【００１０】
テンターチェーンを構成する部品間の摩擦を低減するために潤滑油を用いることが考えられる。しかし、例えばポリイミドフィルムの加熱処理工程においては最高温度が２００〜６００℃に達することがあり、このような高温環境下では潤滑油が蒸発してしまうため、潤滑油を使用するのは難しい。
【００１１】
本発明の目的は、テンターチェーンが傾きにくい構造で偏荷重が発生せず、ローラが機能することで摺動摩擦抵抗を低減し、摩耗による金属粉を生じにくいテンター装置を提供することである。また本発明の他の目的は、潤滑油を用いることなく運転することが可能であり、高温環境下での使用に適したテンター装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明のテンター装置は、フィルムの搬送路の両側に配置された一対のテンターレールと、テンターレールに沿って移動し、それぞれフィルムの縁部を把持するフィルム保持機構を備えた一対のテンターチェーンとを有するテンター装置であり、テンターチェーンは、テンターチェーンを移動可能にテンターレール上に支持させるための、フィルムの搬送面に平行、かつ、テンターレールの長手方向と直角な方向に延びる軸部材を中心に回転自在に支持された回転体を有している。そして、軸部材は、フィルム保持機構が固定されている部材と同じ部材に直接または間接的に固定されている。
【００１３】
本発明のテンター装置において、回転体は軸受とすることができる。この場合、軸受は、転がり軸受であってもよいし、滑り軸受であってもよい。また、回転体はローラとすることもできる。これらの何れの場合においても、高温での使用に特に適合させるためには、回転体は固体潤滑剤で潤滑されることが好ましい。固体潤滑剤で潤滑される回転体を使用することにより、潤滑油を用いることなくテンター装置を運転することができ、高温環境下での使用に適したテンター装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、テンターチェーンをテンターレール上に支持するための回転体をテンターチェーンが有しており、その回転体を支持する軸部材を支持する部材がフィルム保持機構を支持する部材と同じである構成とすることで、フィルム保持機構が把持するフィルムの張力がテンターチェーンに作用してもテンターチェーンを傾きにくくすることができる。そして、テンターチェーンが傾きにくくなることによって、テンターチェーンを構成する各部品の動作がスムーズとなる。結果的に、各部品の摩耗が少なくなることにより、金属粉の発生や摩擦音の発生を低減することができ、テンターチェーンの使用期間を延ばすことが可能となる。さらに、金属粉の発生が低減されることにより、フィルムへの金属粉の付着による不良品の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるテンター装置の平面図である。
【図２】図１に示すローラーチェーンのＩＩ部を拡大した図である。
【図３】図２に示すローラーチェーンをピンプレート側から見た側面図であり、一部の外プレートを断面で示している。
【図４】図２に示すローラーチェーンのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図２に示すローラーチェーンのＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるテンター装置を、テンターチェーンの長手方向に隣接する外プレートの間で切断した断面図である。
【図７】本発明のさらに他の形態によるテンター装置の、図４と同様の断面図である。
【図８】従来のテンター装置のテンターレールおよびテンターチェーンの、テンターチェーンの移動方向に垂直な面での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１を参照すると、フィルムＦの製造工程で用いられ、特にフィルムＦの加熱処理においてフィルムＦをその縁部（幅方向両端部）を把持した状態で搬送する、本発明の一実施形態によるテンター装置１が示されている。
【００１８】
テンター装置１は、フィルムＦの搬送路の両側に配置された一対のテンターチェーン５と、各テンターチェーン５の移動をガイドする一対のテンターレール４とを有する。各テンターチェーン５は、無端となるように構成されて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合っている。テンターレール４は、フィルムＦの搬送方向に沿って延び、互いに平行に配置された一対のガイド板４１を有し、テンターチェーン５は、そのガイド板４１の間を通ることができる。
【００１９】
各テンターチェーン５は、詳しくは後述するように、複数のフィルム保持機構を有しており、フィルムＦの両縁部は、各テンターチェーン５に設けられたフィルム保持機構によって把持される。フィルムＦの両縁部が把持された状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５がテンターレール４に沿って移動し、これによってフィルムＦが搬送される。
【００２０】
図１に示したテンター装置１では、フィルムＦをその幅が一定の状態で搬送するように一対のテンターレール４が平行に配置されている。しかし、テンターレール４をその間隔がフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くなるように、または狭くなるように配置することもできる。テンターレール４の間隔をフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くすることによって、フィルムＦを横方向に延伸することができ、また、この逆にテンターレール４の間隔を次第に狭くすることによって、フィルムＦの応力緩和に対応することができる。また、一対のテンターレール４は、その間隔が一定の部分、次第に広くなる部分、および次第に狭くなる部分のうち２つ以上を適宜組み合わせて配置することもできる。
【００２１】
次に、テンターチェーン５について、図２〜５を参照して詳細に説明する。
【００２２】
テンターチェーン５は、複数の内リンクと複数の外リンクとを交互に連結して無端としたローラーチェーンである。内リンクは、対向配置された一対の内プレート５１ａ、５１ｂと、これらを連結する２つのブシュ５２と、内プレート５１ａ、５１ｂの間で各ブシュ５２に回転自在に支持された２つのローラ５３とを有する。内プレート５１ａ、５１ｂは長手方向を有するように形成された部材であり、２つのブシュ５２はその長手方向に間隔をあけて配置されている。ローラ５３の直径は、一対のガイド板４１の間隔よりも小さく、かつ内プレート５１ａおよび／または５１ｂの幅よりも大きい。
【００２３】
外リンクは、内リンクの外側に対向配置された一対の外プレート５４ａ、５４ｂと、外プレート５４ａ、５４ｂを内リンクと連結するために内プレート５１ａ、５１ｂおよびブシュ５２を貫通する２つの連結ピン５５とを有する。外プレート５４ａ、５４ｂも長手方向を有するように形成された部材であり、隣り合う２つの内リンクを連結できる長さを有している。本形態では連結ピン５５はネジ付きピンであり、ワッシャ５６およびナット５７によって、連結ピン５５が外プレート５４ａ、５４ｂから抜けないように保持されている。
【００２４】
一対の外プレート５４ａ、５４ｂのうち上側に位置する一方の外プレート５４ａには、アタッチプレート６３が固定されている。アタッチプレート６３は、外プレート５４ａの長手方向と直角な幅方向においてテンターチェーン５の一方の側に延びるように、外プレート５４ａの片面に取り付けられている。アタッチプレート６３の先端には、フィルムＦを保持するための複数の突き刺しピン６５が突設されたピンプレート６４が固定されている。ピンプレート６３およびピン６４は、本発明におけるフィルム保持機構を構成する。アタッチプレート６３とピンプレート６４とは一体であってもよい。
【００２５】
アタッチプレート６３は、ピンプレート６４を外プレート５４ａの幅方向の一方の側に位置させることができれば任意の形状とすることができる。本形態では、アタッチプレート６３は、図４に示すように、ピンプレート６４が取り付けられる先端部が外プレート５４ａ、５４ｂの対向方向において両者の間に位置して外プレート５４ａ、５４ｂと平行に延びるクランク状の断面形状を有して形成されている。
【００２６】
アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａには、軸部材６０が、その軸方向が外プレート５４ａの幅方向と平行となる向き、言い換えればフィルムＦの搬送面に平行で、かつ、テンターレール４の長手方向と直角な方向に延びる向きで固定されている。軸部材６０は、両端部が他の部位に比べて小径とされた段付きの部材であり、その小径の部位に、軸部材６０のラジアル荷重を受ける軸受６１が、軸部材６０を中心に回転自在に配置されている。
【００２７】
軸部材６０の両端部に取り付けられた軸受６１は、これらが一対のガイド板４１の上面に支持されることができるように、２つの軸受６１の間隔が、ガイド部材４１の間隔とほぼ等しく設計されている。軸受６１は、例えばＣワッシャ６２によって、軸部材６０に対する軸方向の位置が固定されている。
【００２８】
軸受６１としては、ラジアル荷重を受けるものであれば、転がり軸受および滑り軸受など任意の軸受を用いることができる。本形態では、図５に示すように、転がり軸受を用いている。転がり軸受は、外輪、内輪、および外輪と内輪との間に配された複数の転動体（玉）と、転動体を円周方向に離間するスペーサとを有している。内輪は軸部材６０に固定されており、外輪が軸部材６０に対して回転する。
【００２９】
以上のように軸受６１を設けることにより、テンターチェーン５は、軸受６１によって、移動可能にテンターレール４上に支持される。
【００３０】
以上説明したテンターチェーン５を構成する各部品は、通常のテンターチェーンと同様、ステンレス鋼などで作ることができる。
【００３１】
テンターチェーン５は、連結ピン５５の軸方向を鉛直方向に向け、アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａを上側とした姿勢で使用される。そして各テンターチェーン５は、ピンプレート６４が外向きとなるように無端状とされて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合わせられる。また、各テンターチェーン５は、テンターレール４が設置された領域では、軸受６１によってガイド板４１の上面に支持されており、ローラ５３はガイド板４１の間に位置している。
【００３２】
上記のように一対のテンターチェーン５を設置することにより、一対のテンターチェーン５の互いに向き合った領域では、ピンプレート６４が互いに内側を向いている。テンターチェーン５の間隔を、フィルムＦの幅に合わせて適宜設定すれば、対向するピンプレート６４の突き刺しピン６５でフィルムＦを突き刺すことにより、フィルムＦの両縁部を支持することができる。
【００３３】
フィルムＦの両縁部を支持した状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５が移動し、これによってフィルムＦが搬送される。また、アタッチプレート６３の長さや折り曲げ角度を調整することにより、フィルムＦの把持面の高さを制御することができる。
【００３４】
テンターチェーン５は、軸受６１がガイド板４１上を回転することによって移動する。内リンクおよび外リンクはガイド板４１の間に位置しており、これによってテンターチェーン５の横方向の位置が規制されるので、テンターチェーン５はテンターレール４に沿って移動する。ガイド板４１の上面は、軸受６１と接して軸受６１の回転を阻害しない構造であれば良く、軸受６１に対して摩擦が小さいことが好ましい。そのためには、ガイド板４１の上面は、平坦もしくは平滑であることが好ましい。また、ガイド板４１の上面は、軸受６１との摩擦を小さくする表面加工が施されていてもよい。
【００３５】
テンター装置１は、テンターレール４の拡縮機能を利用し、フィルムＦの延伸処理などに用いることができる。このように、フィルムＦの幅方向に張力をかける処理にテンター装置１が用いられる場合、フィルムＦを把持するピンプレート６４は、図４に矢印Ａで示方向に引っ張られる。このフィルムＦによる引張り力により、テンターチェーン５には、そのテンターチェーン５を対となるもう一方のテンターチェーン５側に傾かせるモーメントが作用する。
【００３６】
以下、テンターチェーン５に作用するモーメントについて、図８に示した従来のテンターチェーンと比較して説明する。ただし、以下の説明では、外リンクと内リンクとの連結部からピンプレートまでの構造および形状の違いによる影響を排除するため、上側の外プレートが平板であり、その平板の外プレートにフィルムＦの引張り力が作用するものとして考える。
【００３７】
この場合、フィルムＦの引張りによってテンターチェーンに生じるモーメントの大きさは、鉛直方向における、テンターチェーンのテンターレールによって支持されている面から上側の外プレートまでの距離に依存し、この距離が大きいほどモーメントが大きくなる。つまり、この距離が大きいほど、より小さな力でテンターチェーンは傾く。
【００３８】
図８に示したテンターチェーン１５０では、下側の外プレート１５４ｂとチェーン支持ローラ１４２との接触面が、テンターレール１４０への支持面ＢＳ１となる。支持面ＢＳ１は、一対の内プレート１５１ａ、１５１ｂを有する内リンクを上側の外プレート１５４ａとともに挟む下側の外プレート１５４ｂの下面と一致しており、支持面ＢＳ１から上側の外プレート１５４ａまでの距離Ｄ１は、外プレート１５４ａ、１５４ｂ間の距離よりも大きい。
【００３９】
一方、図４に示すように、本形態のテンターチェーン５０では、軸受６１とガイド板４１との接触面が、テンターレール４０への支持面ＢＳ２となる。支持面ＢＳ２は、上側の外プレート５４ａに固定された軸部材６０に支持された軸受６１の外周面と接する面であり、支持面ＢＳ２から上側の外プレート５４ａまでの距離Ｄ２は、支持面軸部材６０の外径および軸受６１の外径にもよるが、通常の設計の範囲では、図８に示す距離Ｄ１よりも格段に小さくすることができる。
【００４０】
よって、本形態のテンターチェーン５によれば、フィルムＦの引張り力によるモーメントを従来と比較して極めて小さくすることができ、その結果、フィルムＦの張力によるテンターチェーン５の傾きを抑制することができる。テンターチェーン５の傾きが抑制されることによって、テンターチェーン５を構成する各部品は、無理な力が作用することなくスムーズに動作するので、各部品の摩擦による金属粉や摩擦音が発生しにくくなり、フィルム上への金属粉の付着が防止できるので、安定した品質のフィルムＦを製造することができる。さらに、テンターチェーン５は回転体を使用しており、動作させるために必要なエネルギーが小さくて済むため、省エネルギー化も達成できる。回転体は固体潤滑剤による潤滑を行っているため、潤滑油を用いることなくテンター装置１を運転することが可能となる。
【００４１】
特に、本形態では軸受６１として転がり軸受を用いており、これによって、テンターチェーン５を、より小さな駆動力で、よりスムーズに移動させることができる。
【００４２】
テンターチェーン５は摩擦による金属粉が発生しにくいが、全く発生しないわけではない。テンター装置１の長期間の運転により多少の金属粉は発生する。この金属粉が転がり軸受の外輪と内輪との間の空隙部に入り、それが長期間の運転の間に蓄積されると、転がり軸受の動作に支障を来すことになるかもしれない。さらには、長期間の運転により、軸受の外輪と内輪との間の空隙部で発生する固体潤滑剤が外部に飛散するのを防止する必要がある。そこで、転がり軸受は、外輪と内輪との間の空隙部に金属粉が入りにくくなるように、この空隙部を覆う蓋（シールド）を有することが好ましい。さらに、転がり軸受が蓋を有する場合、転がり軸受は、蓋の外側の空間が内輪と外輪との間の空隙部と直線的に連通しないようにするラビリンス構造を有していることが好ましい。
【００４３】
前述したように本形態では、各外リンクに２つの軸受６１が、外プレート５４ａの幅方向に間隔をあけて配置されている。この軸受６１の配置は、フィルムＦの張力によるテンターチェーン５の傾きに効果的に対抗し得る配置であり、これによって、テンターチェーン５の姿勢をより安定させることができる。また、各外リンクが２つの軸受６１を有することによって、既存のテンターレール４０の設備をそのまま利用することができるので、図８に示したテンター装置を本形態のテンター装置に置き換える場合の設備変更コストを低減することができる。
【００４４】
本形態では、各外リンクが２つの軸受６１を有しているが、フィルムＦの張力によってテンターチェーン５が傾く際に支点となるのは、アタッチプレート６３側の軸受６１である。よって、この軸受６１のみでテンターチェーン５をバランスよく支持させることができる場合は、もう一方の軸受６１は不要となる場合がある。
【００４５】
また、軸受６１は、外プレート５４ａに固定された軸部材６０に取り付けられており、これによって、テンターチェーン５の重心は支持面ＢＳ２よりも下方に位置している。このことも、テンターチェーン５の姿勢の安定化に貢献している。
【００４６】
さらに本形態では、従来と異なり、ピンプレート６４を外プレート５４ａに直接取り付けるのではなく、アタッチプレート６３を介して外プレート５４ａに取り付けている。外リンクおよび内リンクを構成する各プレート５１ａ、５１ｂ、５４ａ、５４ｂは、テンターチェーン５の動作中に駆動スプロケット２から受ける大きな引張荷重に耐え得る十分な機械的強度をもつように設計されており、その結果、板厚もある程度厚くなる。一方、フィルムＦの張力は、駆動スプロケット２から受ける引張荷重と比較すると非常に小さい。
【００４７】
従って、ピンプレート６４を、外プレート５４ａとは別部材のアタッチプレート６３を介して外プレート５４ａに取り付けることで、外プレート５４ａは十分な機械的強度を確保しながらも、アタッチプレート６３は外プレート５４ａよりも薄い板厚で形成することができる。これによりテンターチェーン５の軽量化が達成され、テンターチェーン５をより小さな駆動力で動作させることに貢献している。
【００４８】
このように、アタッチプレート６３を介してピンプレート６４を外プレート５４ａに取り付けることは、テンターチェーン５の軽量化のうえで好ましいものであるが、このことは本発明においては必須ではなく、外プレート５４ａを、ピンプレート６４を固定するのに適した形状（例えばクランク形状）とし、その先端部にピンプレート６４を直接固定してもよい。
【００４９】
本発明によるテンター装置は種々のフィルムの製造に用いることができるが、フィルムの種類の中でも特に好ましいのはポリイミドフィルムである。ポリイミドフィルムの製造工程におけるイミド化処理などの加熱処理では、テンター装置は、例えば２００〜６００℃といった高温の環境下で使用される。前述したように、本形態のテンター装置１は、回転体によりテンターレール上に支持されたテンターチェーン５が極めて傾きにくい構造であるため、潤滑油を用いることなくスムーズに運転することができ、潤滑油が使用できないような高温環境下での使用に適している。
【００５０】
このように、テンター装置１は高温環境下での使用に適しているが、テンター装置１を高温環境下で使用する場合に特に重要なのは軸受６１である。本形態では軸受６１として転がり軸受を用いているが、一般的な転がり軸受は、潤滑油またはグリースなどの潤滑剤で潤滑される。高温環境下では潤滑剤が蒸発してしまうため、このような潤滑剤の使用は難しい。
【００５１】
そこで、転がり軸受は、固体潤滑剤で潤滑される構造とすることが望ましい。固体潤滑剤は、例えば、外輪と内輪との間の空隙部に複数の転動体を円周方向に離間させるためのスペーサおよび／または転動体の少なくとも一部に含有させることができる。固体潤滑剤としては、天然または人造の黒鉛材料、窒化ホウ素、二硫化タングステンおよび二硫化モリブデンなど公知の固体潤滑剤を、単独または２種以上組み合わせて使用することができる。このように、固体潤滑剤を用いることにより、高温環境下でも転がり軸受を長期間にわたって好適に使用することができる。
【００５２】
軸受６１としては、転がり軸受の代わりに滑り軸受を使用したり、あるいは転がり軸受と滑り軸受を併用したりすることもできるが、高温環境下で使用されるテンターチェーン５の軸受６１に滑り軸受を用いる場合、滑り軸受を２層以上の多層構造とし、その最内層を、固体潤滑剤を含有する層で構成することが好ましい。
【００５３】
さらに、上述した形態では回転体として軸受６１を用いた例を示したが、回転体はローラであってもよい。回転体としてローラを用いる場合も、高温環境下での使用を考慮するならば、ローラを多層構造とし、その最内層を、固体潤滑剤を含有する層で構成することが好ましい。また、ローラは、軸部材６０に直接支持されていてもよいし、適宜の軸受を介して支持されていてもよい。
【００５４】
また、上述した形態では、上側の外プレート５４ａに、アタッチプレート６３を介してピンプレート６４を取り付けるとともに、軸部材６０を介して軸受６１を支持した構成を示した。しかし、図６に示すように、ピンプレート６４を支持するアタッチプレート６３および回転体である軸受６１を支持する軸部材６０は、それぞれ下側に位置する外プレート５４ｂに固定してもよい。この場合は、テンターチェーンの支持は、ガイド板４１に限らず、平板とすることができる。また、テンターチェーンが所定の搬送路から外れないように、ローラ５３の側方に適宜のガイド板４３を配置するか、軸部材６０の下方に、ローラ５３と同様の他のローラ５３ｂを配置するか、またはこれらを組み合わせることができる。
【００５５】
また、上述した形態では、テンターチェーン５の内リンクと外リンクとを組み合わせた構造が通常のローラーチェーンと同様に構成されていることを示した。ここで、内リンクが備えるローラ５３は、スプロケットとの噛み合わせをスムーズにする働きの他に、テンターチェーン５の移動中におけるガイド板４１との摩擦を低減させる働きを有する。そこで、ガイド板４１との摩擦をより低減させるために、テンターチェーン５の内リンクは、ローラ５３に代えて、図７に示すようにブシュ５２の周囲に軸受７３を備えていてもよい。ローラ５３の代わりに軸受７３を用いることで、より少ない摩擦抵抗でテンターチェーン５を移動させることができ、結果的に、テンターチェーン５をより小さな駆動力で動作させることができる。
【００５６】
内リンクが備える軸受７３としては、本発明における回転体として用いた軸受６１と同様、転がり軸受および滑り軸受など任意の軸受を用いることができる。転がり軸受および滑り軸受の何れを用いた場合であっても、その軸受７３は、前述した軸受６１と同様の構造を有することができる。その中でも固体潤滑剤により潤滑される軸受を用いることは、高温環境下での使用に特に好ましい。固体潤滑剤による潤滑は、内リンクがローラ５３を備える場合にも適用することができる。さらに、テンターチェーン５に傾きが生じた場合であってもローラ５３または軸受がスムーズに回転できるようにするために、ローラ５３または軸受を、図８の従来例のように上下２段に配置してもよい。
【００５７】
また、上述した形態では、フィルムＦの保持機構としてピン式の保持機構を示したが、その代わりに、フィルムＦの縁部を掴むことによって把持するクリップ式またはチャック式の保持機構とすることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１ テンター装置
２ 駆動スプロケット
３ 従動スプロケット
４ テンターレール
５ テンターチェーン
５１ａ、５１ｂ 内プレート
５２ ブシュ
５３ ローラ
５４ａ、５４ｂ 外プレート
５５ 連結ピン
６０ 軸部材
６１、７３ 軸受
６３ アタッチプレート
６４ ピンプレート
６５ 突き刺しピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの搬送路の両側に配置された一対のテンターレールと、前記テンターレールに沿って移動し、それぞれ前記フィルムの縁部を把持するフィルム保持機構を備えた一対のテンターチェーンとを有するテンター装置において、
前記テンターチェーンは、前記テンターチェーンを移動可能に前記テンターレール上に支持させるための、前記フィルムの搬送面に平行かつ前記テンターレールの長手方向と直角な方向に延びる軸部材を中心に回転自在に支持された回転体を有し、前記軸部材は、前記フィルム保持機構が固定されている部材と同じ部材に直接または間接的に固定されていることを特徴とするテンター装置。
【請求項２】
複数の前記回転体を有し、前記回転体の少なくとも１つは軸受である請求項１に記載のテンター装置。
【請求項３】
複数の前記軸受を有し、前記軸受の少なくとも１つが転がり軸受である請求項２に記載のテンター装置。
【請求項４】
前記転がり軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と内輪との間に配された複数の転動体と、前記複数の転動体を円周方向に離間させるためのスペーサとを有し、前記スペーサおよび／または前記転動体の少なくとも一部は固体潤滑剤を含有している請求項３に記載のテンター装置。
【請求項５】
複数の前記軸受を有し、前記軸受の少なくとも１つが滑り軸受である請求項２に記載のテンター装置。
【請求項６】
前記滑り軸受は多層構造であり、その最内層が固体潤滑剤を含有している請求項５に記載のテンター装置。
【請求項７】
前記回転体はローラである請求項１に記載のテンター装置。
【請求項８】
前記ローラは多層構造であり、その最内層が固体潤滑剤を含有している請求項７に記載のテンター装置。
【請求項９】
前記テンターチェーンは、複数の内リンクと複数の外リンクとを交互に連結して構成され、前記軸部材および前記フィルム保持機構は、前記外リンクを構成する部品の一つである外プレートに固定されている請求項１から８のいずれか１項に記載のテンター装置。
【請求項１０】
前記フィルム保持機構は、アタッチプレートを介して前記外プレートに取り付けられている請求項９に記載のテンター装置。
【請求項１１】
前記アタッチプレートの板厚は、前記外プレートの板厚よりも薄い請求項１０に記載のテンター装置。
【請求項１２】
前記フィルム保持機構は、ピンプレートと、前記ピンプレートに突設された複数の突き刺しピンとを有し、前記複数のピンをフィルムに突き刺すことによってフィルムが把持される請求項１から１１のいずれか１項に記載のテンター装置。
【請求項１】
フィルムの搬送路の両側に配置された一対のテンターレールと、前記テンターレールに沿って移動し、それぞれ前記フィルムの縁部を把持するフィルム保持機構を備えた一対のテンターチェーンとを有するテンター装置において、
前記テンターチェーンは、前記テンターチェーンを移動可能に前記テンターレール上に支持させるための、前記フィルムの搬送面に平行かつ前記テンターレールの長手方向と直角な方向に延びる軸部材を中心に回転自在に支持された回転体を有し、前記軸部材は、前記フィルム保持機構が固定されている部材と同じ部材に直接または間接的に固定されていることを特徴とするテンター装置。
【請求項２】
複数の前記回転体を有し、前記回転体の少なくとも１つは軸受である請求項１に記載のテンター装置。
【請求項３】
複数の前記軸受を有し、前記軸受の少なくとも１つが転がり軸受である請求項２に記載のテンター装置。
【請求項４】
前記転がり軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と内輪との間に配された複数の転動体と、前記複数の転動体を円周方向に離間させるためのスペーサとを有し、前記スペーサおよび／または前記転動体の少なくとも一部は固体潤滑剤を含有している請求項３に記載のテンター装置。
【請求項５】
複数の前記軸受を有し、前記軸受の少なくとも１つが滑り軸受である請求項２に記載のテンター装置。
【請求項６】
前記滑り軸受は多層構造であり、その最内層が固体潤滑剤を含有している請求項５に記載のテンター装置。
【請求項７】
前記回転体はローラである請求項１に記載のテンター装置。
【請求項８】
前記ローラは多層構造であり、その最内層が固体潤滑剤を含有している請求項７に記載のテンター装置。
【請求項９】
前記テンターチェーンは、複数の内リンクと複数の外リンクとを交互に連結して構成され、前記軸部材および前記フィルム保持機構は、前記外リンクを構成する部品の一つである外プレートに固定されている請求項１から８のいずれか１項に記載のテンター装置。
【請求項１０】
前記フィルム保持機構は、アタッチプレートを介して前記外プレートに取り付けられている請求項９に記載のテンター装置。
【請求項１１】
前記アタッチプレートの板厚は、前記外プレートの板厚よりも薄い請求項１０に記載のテンター装置。
【請求項１２】
前記フィルム保持機構は、ピンプレートと、前記ピンプレートに突設された複数の突き刺しピンとを有し、前記複数のピンをフィルムに突き刺すことによってフィルムが把持される請求項１から１１のいずれか１項に記載のテンター装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−６８０１６（Ｐ２０１１−６８０１６Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２０６０４（Ｐ２００９−２２０６０４）
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
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