フィルム延伸装置及び方法
【課題】クリップを冷却する冷却風がフィルムにあたるのを防止する。
【解決手段】各レール１１，１２の各往路部１１ｄ，１２ｄに沿って移動するクリップ５は、往路室４５内に収納され、各復路部１１ｅ，１２ｅに沿って移動するクリップ５は、復路室４６内に収納される。往路室４５及び復路室４６は、蛇腹６８により連結された複数のカバー６１により覆われる。復路室４６内には、スリット状のノズル５８ａを有するチャンバ５８が設けられ、このチャンバ５８は、略密閉状態となるようにダクト５４に取り付けられる。冷風器５７から送風された冷却風は、ダクト５４の給気口５４ｂからチャンバ５８内に入り、ノズル５８ａから、復路部１２ｅに沿って移動するクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに向けて冷却風が吹き付けられる。ノズル５８ａから吹き付けられた冷却風は、ダクト５４に形成された排気口５４ｃから排気される。
【解決手段】各レール１１，１２の各往路部１１ｄ，１２ｄに沿って移動するクリップ５は、往路室４５内に収納され、各復路部１１ｅ，１２ｅに沿って移動するクリップ５は、復路室４６内に収納される。往路室４５及び復路室４６は、蛇腹６８により連結された複数のカバー６１により覆われる。復路室４６内には、スリット状のノズル５８ａを有するチャンバ５８が設けられ、このチャンバ５８は、略密閉状態となるようにダクト５４に取り付けられる。冷風器５７から送風された冷却風は、ダクト５４の給気口５４ｂからチャンバ５８内に入り、ノズル５８ａから、復路部１２ｅに沿って移動するクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに向けて冷却風が吹き付けられる。ノズル５８ａから吹き付けられた冷却風は、ダクト５４に形成された排気口５４ｃから排気される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムを延伸するフィルム延伸装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、これら液晶ディスプレイの保護フィルム等に用いられるポリマーフィルム、特にセルロースアシレートフィルムの需要が増大している。この需要の増大に伴い生産性の向上が望まれている。セルロースアシレートフィルム（以下、フィルム）は、連続走行する支持体に、流延ダイを用いてドープを流延し、この流延膜を支持体から剥がした後、乾燥させて巻き取ることにより製造されている。
【０００３】
フィルムの光学特性、特にレタデーションを調節する方法として、テンター装置等のフィルム延伸装置を用いてフィルムを幅方向に延伸することが行われている。テンター装置では、フィルムの両側縁部を把持するクリップを、一対のレールに沿って移動させる。レールには、往路部及び復路部が設けられ、クリップは、フィルムの両側縁部を把持しながらレール往路部に沿って移動してフィルムを幅方向に延伸するとともに、フィルムの把持を開放した後にレール復路部に沿って移動してレール往路部に戻る。クリップは、フィルムが載せられるベースを有するフレームと、このフレームに変位自在に取り付けられ、ベースとの間にフィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを備える。
【０００４】
クリップがレール往路部を移動してフィルムを搬送するときには、延伸し易いように加熱風を吹き付けてフィルムを加熱しており、この加熱風により、レール往路部を移動するクリップも加熱される。加熱された状態のままのクリップ、詳しくは、フィルムのガラス転移点温度（Ｔｇ）よりも高い温度に加熱されたクリップでフィルムを把持すると、把持した部分のフィルムが千切れてしまうため、特許文献１記載の多段式テンターでは、冷却室内に設けられた冷風ダクトからクリップに向けて冷却風を送風して、クリップを冷却している。
【０００５】
また、特許文献２記載のテンタクリップでは、冷却用エアノズルからクランパ及びベースに向けて冷却風を吹き付けている。これにより、フィルムが接する部分であるクランパ及びベースがピンポイントで冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１８２６５４号公報
【特許文献２】特開昭６２−０１８２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、クリップ全体を冷却しているため、フィルムが接する部分のみを冷却するものに比べて、冷風ダクトから送風する冷却風の風量を上げる必要がある。冷却風の風量を上げると、冷却室内の気圧が上がるため、冷却室から冷却風が漏れて、この漏れた冷却風がフィルムにあたることがある。冷却風がフィルムにあたると、その部分のフィルムの温度が低下する。温度が低下した部分のフィルムは充分な延伸を行うことができないため、フィルムの延伸ムラが発生することがある。
【０００８】
また、特許文献２では、冷却用エアノズルは、１個のクリップに対して冷却風を吹き付けており、これを連続して行うことで複数のクリップを冷却しているため、１個のクリップあたりの冷却風吹き付け時間は短い。この短い時間でクリップを充分に冷却するためには、冷却風の風量を上げる必要がある。冷却風の風量が上がると、吹き出された冷却風が、クリップを通過して、フィルムにもあたることがある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、レール復路部を移動する把持部材を冷却しながら、冷却風がフィルムにあたるのを防止することができるフィルム延伸装置及び方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のフィルム延伸装置は、フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールと、前記フィルムを加熱する加熱器と、前記フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持しながら前記レールの往路部に沿って移動して前記加熱器により加熱された前記フィルムを延伸するとともに、前記フィルムの把持を開放した後に前記レールの復路部に沿って移動して前記レールの往路部に戻る複数のクリップと、前記クリップ及びレールを覆う複数のカバーと、前記複数のカバーを連結するとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材と、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を送風する冷風器と、前記複数のカバーに対応して複数設けられ、前記冷風器から送風された冷却風が入る給気口と、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気口とを有するダクトと、前記給気口から入った前記冷却風を前記クリップのベース及びクランパに向けて吹き付けるスリット状のノズルを有し、前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバと、を備えることを特徴とする。なお、前記フィルムは、ポリマーフィルムであることが好ましく、セルロースアシレートフィルムであることがさらに好ましい。セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）やジアセチルセルロース（ＤＡＣ）が挙げられる。また、前記クランパの変位としては、回転や移動が挙げられる。
【００１１】
また、前記排気口は、前記連結部材の近傍に設けられていることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記レールの往路部に沿って移動する前記クリップを収納する往路室と、前記往路室と通気しないように設けられ、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを収納する復路室と、を備え、前記ダクトは、前記復路室内を略密閉状態にすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のフィルム延伸方法は、フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持する複数のクリップと、前記フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールとを、複数のカバーで覆うとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材で前記複数のカバーを連結した状態で、前記フィルムの両側縁部を把持した前記複数のクリップを前記レールの往路部に沿って移動させて、加熱器により加熱された前記フィルムを延伸する延伸工程と、前記フィルムの把持を開放した前記複数のクリップを前記レールの復路部に沿って移動させて、前記レールの往路部に戻す戻し工程と、給気口と排気口とを有し、前記複数のカバーに対応して複数設けられたダクトの前記給気口に、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を入れる給気工程と、前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバに設けられたスリット状のノズルから、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップのベース及びクランパに向けて前記冷却風を吹き付ける冷却工程と、前記排気口から、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クリップ及びレールを覆う複数のカバーに対応して設けられた複数のダクトそれぞれに、チャンバを略密閉状態で取り付け、この複数のチャンバに形成されたスリット状のノズルから、冷却風をクリップのベース及びクランパに向けて吹き付けるから、１個のチャンバで複数のカバー内の全てのクリップを冷却するものに比べて少ない風量の冷却風をチャンバ内に送るだけで、クリップのベース及びクランパを冷却することができる。これにより、チャンバ内の気圧上昇が抑制され、チャンバからの空気漏れも抑制される。
【００１５】
また、ダクトの排気口を、複数のカバーを連結する連結部材の近傍に設けたから、連結部材内の気圧を下げることができ、連結部材からの空気漏れを抑制することができる。これらの効果により、クリップ部からもれて製品に当たる冷却風の風量低減を実現して、製品温度の低下を防止することが出来るようになり、製品得率の大幅なアップを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】クリップテンター装置を示す平面図である。
【図２】クリップテンター装置のクリップと第２レールとダクトとチャンバとカバーとを示す正面図である。
【図３】クリップを示す斜視図である。
【図４】クリップと第２レールとダクトとカバーと蛇腹とを示す斜視図である。
【図５】クリップと第２レールとダクトとチャンバとを示す分解斜視図である。
【図６】クリップと第２レールとダクトとチャンバとカバーと蛇腹とを示す平面図である。
【図７】溶液製膜設備の概略図である。
【図８】チャンバを設けたクリップテンター装置とチャンバを設けていないクリップテンター装置との延伸後におけるレタデーションのバラツキの実験結果を示す表である。
【図９】カバー内に上排気通路及び下排気通路を設けた実施形態のクリップと第２レールとダクトとチャンバとカバーとを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すように、クリップテンター装置２は、ポリマーフィルム３の両側縁部をクリップ５で把持してフィルム搬送方向Ａに搬送しながらフィルム幅方向Ｂに延伸するとともに、ポリマーフィルム３を乾燥させる。
【００１８】
クリップテンター装置２は、第１レール１１と、第２レール１２と、これらレール１１，１２に案内される第１,第２チェーン（エンドレスチェーン）１３，１４とを備えている。第１,第２チェーン１３,１４には、クリップ５が一定のピッチで多数取り付けられている。
【００１９】
各レール１１，１２は、フィルム搬送方向Ａに延びる第１直線部１１ａ，１２ａと、フィルム搬送方向Ａに対して外側方向に傾斜した傾斜部１１ｂ，１２ｂと、フィルム搬送方向Ａに延びる第２直線部１１ｃ，１２ｃとを備える。また、第１，第２レール１１，１２は、クリップ５を把持開始位置ＰＡから把持開放位置ＰＢまで案内する往路部１１ｄ，１２ｄと、クリップ５を把持開放位置ＰＢから把持開始位置ＰＡまで案内する復路部１１ｅ，１２ｅとを備える。
【００２０】
クリップテンター装置２は、図示しない乾燥室内に配置されている。乾燥室は、フィルム搬送方向Ａで、予熱ゾーン２ａ、延伸ゾーン２ｂ、延伸緩和ゾーン２ｃに区画されている。各レール１１，１２の第１直線部１１ａ，１２ａの範囲となる予熱ゾーン２ａでは、ポリマーフィルム３は、加熱器１６（図２参照）から送風される加熱風により、例えば８０℃以上２００℃以下で予熱される。この予熱ゾーン２ａでは、一対のクリップ間距離は変化がなく、クリップ５によるフィルム幅方向Ｂでの延伸は行われない。
【００２１】
各レール１１，１２の傾斜部１１ｂ，１２ｂの範囲となる延伸ゾーン２ｂでは、ポリマーフィルム３は、加熱器１６から送風される加熱風により、例えば８０℃以上２００℃以下で加熱される。この延伸ゾーン２ｂでは、クリップ５が傾斜部１１ｂ，１２ｂを移動することにより、一対のクリップ間距離が漸増し、ポリマーフィルム３は、クリップ５によりフィルム幅方向Ｂに延伸される。第２直線部１１ｃ，１２ｃの範囲となる延伸緩和ゾーン２ｃでは、一対のクリップ間距離は変化がなく、延伸緩和が行われる。なお、延伸倍率は所望の光学特性等に合わせて適宜変更されるものである。
【００２２】
第１,第２チェーン１３,１４は、原動スプロケット２１，２２及び従動スプロケット２３，２４の間に掛け渡されており、これらスプロケット２１〜２４の間では、第１チェーン１３は第１レール１１によって、第２チェーン１４は第２レール１２によって案内される。原動スプロケット２１，２２はテンタ出口２７側に設けられており、これらは図示しない駆動機構により回転駆動され、従動スプロケット２３，２４はテンタ入口２６側に設けられている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、クリップ５は、クリップ本体２８とレール取付部２９とから構成されている。クリップ本体２８は、クランパ３１と、略コ字形状のフレーム３２とから構成されている。このフレーム３２は、クランパ３１を回動自在に支持する取付軸３２ａと、ポリマーフィルム３の側縁部が載せられるベース３２ｂとを備える。
【００２４】
クランパ３１は、フレーム３２に取り付けられる軸部３１ａと、ベース３２ｂとの間にポリマーフィルム３を把持する把持部３１ｂと、頭部３１ｃとからなる。クランパ３１は、ベース３２ｂとの間にポリマーフィルム３を把持する把持位置（図２の左側のクランパ３１及び図３（Ａ）参照）と、把持を開放する開放位置（図２の右側のクランパ３１及び図３（Ｂ）参照）との間で回転する。クランパ３１は、把持位置と開放位置との中間位置から把持位置までの間では、把持位置に向けて付勢され、中間位置から開放位置までの間では、開放位置に向けて付勢される。把持開始位置ＰＡでは、ベース３２ｂと把持部３１ｂとによりポリマーフィルム３が把持される。
【００２５】
レール取付部２９は、取付フレーム３５と、ガイドローラ３６，３７，３８とから構成されている。取付フレーム３５には、第１チェーン１３または第２チェーン１４が取り付けられる。ガイドローラ３６〜３８は、原動スプロケット２１，２２の各支持面に接触するか、第１レール１１または第２レール１２の支持面に接触するかして、回転する。これにより、各スプロケット２１，２２や各レール１１，１２からクリップ本体２８が脱落することなく、各レール１１，１２に沿って案内される。
【００２６】
図１に示すように、テンタ出口２７の原動スプロケット２１，２２に近接して、クリップ５を開放する周知のクリップオープナ４１が２個配置されている。このクリップオープナ４１は、ポリマーフィルム３の把持開放位置ＰＢで、クリップ５の頭部３１ｃ，３２ｃに接触してこれを開放状態にし、クリップ５によるポリマーフィルム３の側縁部の把持が開放される。クリップオープナ４１により開放位置に回転されたクランパ３１は、開放位置に位置し続け、この状態でクリップ５は把持開放位置ＰＢから把持開始位置ＰＡに向けて戻り方向Ｃに移動する。
【００２７】
テンタ入口２６の従動スプロケット２３，２４に近接して、クリップ５を閉じる周知のクリップクローザ４２が２個配置されている。このクリップクローザ４２は、ポリマーフィルム３の把持開始位置ＰＡで、クリップ５の頭部３１ｃに接触してこれを閉じ状態にし、クリップ５によりポリマーフィルム３の側縁部が把持される。クリップクローザ４２により把持位置に回転されたクランパ３１は、把持位置に位置し続け、ポリマーフィルム３を把持した状態で移動する。
【００２８】
クリップテンター装置２では、延伸開始位置ＰＣでポリマーフィルム３の延伸が開始され、延伸終了位置ＰＤでポリマーフィルム３の延伸が終わる。
【００２９】
図２〜図６に示すように、第２レール１２の往路部１２ｄに沿って移動するクリップ５は、往路室４５内に配され、第２レール１２の復路部１２ｅに沿って移動するクリップ５は、復路室４６内に配されている。
【００３０】
往路室４５は、第２レール１２の中心板５１、上板５２、下板５３及びダクト５４の上板５４ａにより構成された空間であり、復路室４６は、中心板５１、上板５２、下板５３及びダクト５４により構成された空間である。往路室４５と復路室４６とは、通気しないように設けられ、復路室４６は、ダクト５４により略密閉状態にされている。同様に、第１レール１１にも、往路室４５及び復路室４６が設けられている。
【００３１】
ダクト５４の側方には、冷却風を送風する冷風器５７が設けられている。ダクト５４の側面には、冷風器５７から送風された冷却風が入る給気口５４ｂが形成されている。復路室４６内には、冷却風を吹き付けるノズル５８ａを有するチャンバ５８が設けられている。このノズル５８ａは、フィルム搬送方向Ａに延びるスリット状に形成され、複数のクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに向けて同時に冷却風を吹き付ける。チャンバ５８は、ダクト５４の内面に取り付けられ、チャンバ５８内は略密閉状態となる（ノズル５８ａを抜かした部分は密閉状態）。ノズル５８ａから吹き付けられる冷却風により、復路室４６内を復路部１２ｅに沿って移動するクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂがピンポイントで冷却される。ノズル５８ａから吹き付けられた冷却風は、ダクト５４に形成された排気口５４ｃからダクト５４の側方に排気される。この排気口５４ｃは、蛇腹６８の近傍に設けられている。
【００３２】
往路室４５及び復路室４６は、カバー６１により覆われている。カバー６１は、上カバー６１ａ及び下カバー６１ｂから構成される。各カバー６１ａ，６１ｂは、ポリマーフィルム３に接触しないように、ポリマーフィルム３との間に隙間がある。
【００３３】
複数のカバー６１は、変形可能な蛇腹６８によって連結されている。蛇腹６８は複数設けられ、複数の蛇腹６８のうち、第２レール１２の第１直線部１２ａから傾斜部１２ｂへの切り換わり部分、傾斜部１２ｂから第２直線部１２ｃへの切り換わり部分に配されたものは、カバー６１が傾斜部１２ｂに応じた傾斜角度で配されるように、傾斜部１２ｂの傾斜角度に応じて変形されている。同様に、第１レール１１の往路室４５及び復路室４６を覆う複数のカバー６１も、複数の蛇腹６８によって連結されている。
【００３４】
次に上記ポリマーフィルム３の製造方法について説明する。ただし、以下に述べる製造方法ならびに製造装置は、本発明の一例であり、これに限定されるものではない。
【００３５】
図７に示すように、溶液製膜設備７０は、ドープ７１と流延室７２とピンテンター装置７３とクリップテンター装置２と乾燥室７４と冷却室７５と巻取室７６とを有する。
【００３６】
ドープ７１は、ジアセチルセルロースフィルムとしてのポリマーフィルム３を製造するためのものであり、このドープ７１は、流延ダイ８０に送られる。
【００３７】
流延室７２には、流延ダイ８０、回転ドラム８１、この回転ドラム８１に掛け巡らされて移動する流延バンド８２、剥取ローラ８３、減圧チャンバ８４が設置されている。回転ドラム８１は駆動装置（図示せず）により回転されており、この回転ドラム８１の回転により移動する流延バンド８２に向けて、流延ダイ８０からドープ７１が吐出され、流延バンド８２に流延膜８５が形成される。
【００３８】
流延室７２は、温調装置（図示せず）によって、流延膜８５が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。そして、流延バンド８２が移動する間に、流延膜８５は自己支持性を有するゲル強度に達し、剥取ローラ８３は、流延バンド８２上の流延膜８５を湿潤フィルム８８として剥ぎ取る。また、流延室７２内では、流延膜８５は乾燥風が吹き付けられて乾燥され、流延室７２を出た湿潤フィルム８８は、残留溶媒量が９５質量％程度となる。
【００３９】
減圧チャンバ８４は、流延ダイ８０に対し、ドラム走行方向上流側に配置されており、減圧チャンバ８４内を負圧に保っている。これにより、流延ビードの背面（後に、流延バンド８２に接する面）側を所望の圧力に減圧し、回転ドラム８１が高速で回転することにより発生する同伴風の影響を少なくしている。
【００４０】
流延室７２の下流には、渡り部９１、ピンテンター装置７３、クリップテンター装置２が順に設置されている。渡り部９１は、搬送ローラ９２によって湿潤フィルム８８をピンテンター装置７３に導入する。ピンテンター装置７３は、湿潤フィルム８８の両端部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。この走行中に湿潤フィルム８８に対し乾燥風が送られ、湿潤フィルム８８は走行しつつ乾燥され、ポリマーフィルム３となる。このポリマーフィルム３は、クリップテンター装置２に送られる。
【００４１】
クリップテンター装置２においてポリマーフィルム３は延伸されるとともに乾燥され、クリップテンター装置２を出たポリマーフィルム３には所望の光学特性が付与される。なお、ポリマーフィルム３への延伸による光学特性の付与は、ポリマーフィルム３の巻取後にオフラインで行っても良く、この場合には、溶液製膜設備７０からクリップテンター装置２を省略してもよい。
【００４２】
ピンテンター装置７３及びクリップテンター装置２の下流にはそれぞれ耳切装置９３が設けられている。耳切装置９３はフィルム両端部の耳を裁断する。この裁断した耳は風送によりクラッシャ９４に送られて、ここで粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００４３】
乾燥室７４には、複数のローラ９７が設けられており、これらにポリマーフィルム３が巻き掛けられて搬送されることにより乾燥が行われる。乾燥室７４には吸着回収装置９８が接続されており、ポリマーフィルム３から蒸発した溶媒が吸着回収される。
【００４４】
乾燥室７４の出口側には冷却室７５が設けられており、この冷却室７５でポリマーフィルム３が室温となるまで冷却される。巻取室７６には、プレスローラ１０２を有する巻取機１０１が設置されており、ポリマーフィルム３が巻き芯にロール状に巻き取られる。
【００４５】
本実施形態では、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いている。セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）やジアセチルセルロース（ＤＡＣ）が挙げられる。
【実施例１】
【００４６】
図７に示す溶液製膜設備７０において、流延バンド８２の表面上に、ドープ７１を流延して流延膜８５を形成した。自己支持性を有する流延膜８５を剥取ローラ８３で支持しながら剥ぎ取り、湿潤フィルム８８を得た。
【００４７】
ピンテンター装置７３では、その入口付近で湿潤フィルム８８の両側端部にピンを差し込み保持した後、残留溶媒量が９５質量％の湿潤フィルム８８を乾燥し、ポリマーフィルム３とした。
【００４８】
ピンテンター装置７３でフィルム中の溶媒を規定量まで除去した後、下流に設置した耳切装置９３でポリマーフィルム３の両側端部を切断した後、ポリマーフィルム３をクリップテンター装置２に送る。
【００４９】
ポリマーフィルム３が、クリップテンター装置２内の把持開始位置ＰＡまで搬送されると、クリップ５のクランパ３１は、頭部３１ｃがクリップクローザ４２に接触して把持位置に回転され、ポリマーフィルム３の両側縁部が把持される。
【００５０】
ポリマーフィルム３の両側端部を把持したクリップ５を、第１，第２レール１１，１２の各往路部１１ｄ，１２ｄに沿って移動させてポリマーフィルム３を搬送するとともに、加熱器１６から１４０℃の加熱風をポリマーフィルム３に向けて送風する。ポリマーフィルム３は、加熱風により加熱された状態でフィルム搬送方向Ａに搬送されながら、フィルム幅方向Ｂに延伸される。延伸前のポリマーフィルム３の幅を１００％としたときに、延伸ゾーン２ｂにおける延伸率は１２０％とした。加熱器１６からポリマーフィルム３に向けて送風された加熱風は、ポリマーフィルム３とカバー６１との隙間から、往路室４５内に流れ込み、往路室４５内を移動するクリップ５は加熱される。
【００５１】
冷風器５７は、給気口５４ｂに向けて冷却風を送風する。この冷却風は、給気口５４ｂからチャンバ５８内に送られ、復路室４６内を各復路部１１ｅ，１２ｅに沿って移動するクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに向けてノズル５８ａから冷却風が吹き付けられる。このノズル５８ａから吹き付けられた冷却風により、把持部３１ｂ及びベース３２ｂが冷却される。ノズル５８ａは、フィルム搬送方向Ａに延びているから、複数のクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに同時に冷却風が吹き付けられる。
【００５２】
ノズル５８ａにより、ポリマーフィルム３が接する把持部３１ｂ及びベース３２ｂのみをピンポイントで冷却することで、クリップ５全体を冷却するものに比べて少ない風量の冷却風で充分に冷却が行われるから、復路室４６内の気圧上昇が抑制され、復路室４６からの空気漏れも抑制される。
【００５３】
把持部３１ｂ及びベース３２ｂを冷却した冷却風は、ダクト５４に形成された排気口５４ｃからダクト５４の側方に排気される。
【００５４】
ポリマーフィルム３とカバー６１との隙間から、往路室４５内に流れ込んだ加熱風は、クリップ５にあたって温度が低下して低温空気となる。往路室４５と復路室４６とは、通気されていないから、低温空気が復路室４６内に流れ込むことがなく、復路室４６内の温度は一定に保たれる。
【００５５】
クリップテンター装置２の下流に設置した耳切装置９３でポリマーフィルム３の両側端部を切断した後、乾燥室７４において複数のローラ９７に巻き掛けて搬送する間に、ポリマーフィルム３の乾燥を十分に促進させた。冷却室７５においてポリマーフィルム３を略室温となるまで冷却した後、巻取室７６に送り、プレスローラ１０２で押圧しながら巻き芯に巻き取ってロール状のポリマーフィルム３を得た。なお、巻き取りの前に、強制除電装置９９により帯電圧を調整し、また、ナーリング付与ローラ１００により、ナーリングを付与した。
【００５６】
実施例１では、チャンバ５８を設けたクリップテンター装置２を用いてポリマーフィルム３の延伸を行った。この実施例１では、４０℃の冷却風を、冷風器５７からダクト５４の給気口５４ｂを介してチャンバ５８内に送り、チャンバ５８内の気圧を２．５ＫＰａとし、高さ５ｍｍのノズル５８ａから、２０ｍ／ｓの冷却風を把持部３１ｂ及びベース３２ｂに吹き付けた。そして、クリップテンター装置２で延伸されたポリマーフィルム３において、複数の幅方向位置におけるレタデーション（ｎｍ）を測定した。以下、実施例１に対して、チャンバ５８を設けず、クリップ５全体を冷却するとともに、蛇腹から離れた位置に排気口を設けたダクトを備えた従来のクリップテンター装置を用いて同様の実験を行い、比較例１を得た。この比較例１では、４０℃の冷却風を、１０ｍ／ｓで冷風器からダクトの給気口を介して復路室内に送った（冷却風の給気圧（ダクト内の気圧）＝２ＫＰａ）。この実験の結果を図８に示す。
【００５７】
本実験の結果、実施例１は、チャンバ５８内の気圧が２．５ＫＰａと比較例１に対し高圧になるにもかかわらず、チャンバ５８には蛇腹６８のような連結部がなく、内部を容易に密閉することができるから、チャンバ５８からの空気漏れが抑制される。また、ノズル５８ａから吹き付けられる冷却風により、把持部３１ｂ及びベース３２ｂのみをピンポイントで冷却するから、ダクト５４内を通る冷却風の風速を２ｍ／ｓと低速にすることができ、ダクト５４及び蛇腹６８からの空気漏れが抑制される。さらに、ダクト５４の排気口５４ｃを、蛇腹６８の近傍に設けたから、蛇腹６８内の気圧が下がり、蛇腹６８からの空気漏れが抑制される。この結果、クリップ部から製品に流れる空気の風量低減と温度上昇の効果によって、製品端部の温度低下が抑えられ、レタデーションの差が４ｎｍ以下（Δレタデーション≦４ｎｍ）であり、ポリマーフィルム３を製品として使用することができる得率を、比較例１に対して１．６７倍まで大幅にアップさせることが出来た。また風量を１００ｍ３／ｍｉｎから１８ｍ３／ｍｉｎに、大幅に低減できるため、製品得率の大幅アップとともに、使用エネルギの大幅な低減も同時に実現することが出来た。
【００５８】
比較例１では、ダクト内部の気圧が２ＫＰａと高いため、この高い気圧の冷却風が通過するダクトや蛇腹からの空気漏れが多量に発生した。また、ダクトの排気口が、蛇腹から離れているため、蛇腹内の気圧が下がらず、蛇腹からの空気漏れが多量に発生した。この結果、ダクトや蛇腹から漏れた空気がポリマーフィルムにあたるため、ポリマーフィルム３の温度が低下して製品として使用することができる得率が低く、多量の製品ロスが発生することが問題となった。なお、実施例１及び比較例１と同じ条件で複数回実験を行ったところ、同様の実験結果を得た。
【００５９】
なお、図９に示すように、往路室４５及び復路室４６を覆うカバー１１１を、上カバー１１１ａ及び下カバー１１１ｂから構成し、上カバー１１１ａと往路室４５及び復路室４６との間に、往路室４５内の空気をカバー１１１の側方に排気する上排気通路１１２を設け、下カバー１１１ｂと往路室４５及び復路室４６との間に、往路室４５内の空気をカバー６１の側方に排気する下排気通路１１３を設けてもよい。なお、各排気通路１１２，１１３は、高さ１０ｍｍ〜３０ｍｍが好ましい。同様に、第１レール１１に設けられた往路室４５及び復路室４６も、カバー１１１により覆われている。
【００６０】
各カバー１１１ａ，１１１ｂは、ダクト５４の上板５４ａまたは下板５３との間に、フィルム搬送方向Ａにおいて所定ピッチで設けられた複数の固定部材（図示せず）により、ダクト５４の上板５４ａまたは下板５３に取り付けられている。
【００６１】
往路室４５内の低温空気は、上排気通路１１２及び下排気通路１１３を通って、カバー１１１の側方に排気される。これにより、往路室４５内の低温空気が、ポリマーフィルム３に向けて逆流することがないから、低温空気によるポリマーフィルム３側縁部の温度低下が抑制される。また、各排気通路１１２，１１３は、復路室４６の上下を通っているから、復路室４６内は、常に一定の温度の空気によって保温されている。これにより、復路室４６内の温度は、確実に一定に保たれる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、チャンバに形成した１つのノズルによりクリップのベース及びクランパの両方に冷却風を吹き付けているが、チャンバに、ベース冷却用のノズルとクランパ冷却用のノズルとを別個に形成してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
２ クリップテンター装置
３ ポリマーフィルム
５ クリップ
１１，１２ 第１，第２レール
１１ｂ，１２ｂ 傾斜部
１１ｄ，１２ｄ 往路部
１１ｅ，１２ｅ 復路部
１６ 加熱器
４５ 往路室
４６ 復路室
５４ ダクト
５４ｂ 給気口
５４ｃ 排気口
５７ 冷風器
５８ チャンバ
５８ａ ノズル
６１ カバー
６８ 蛇腹
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムを延伸するフィルム延伸装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、これら液晶ディスプレイの保護フィルム等に用いられるポリマーフィルム、特にセルロースアシレートフィルムの需要が増大している。この需要の増大に伴い生産性の向上が望まれている。セルロースアシレートフィルム（以下、フィルム）は、連続走行する支持体に、流延ダイを用いてドープを流延し、この流延膜を支持体から剥がした後、乾燥させて巻き取ることにより製造されている。
【０００３】
フィルムの光学特性、特にレタデーションを調節する方法として、テンター装置等のフィルム延伸装置を用いてフィルムを幅方向に延伸することが行われている。テンター装置では、フィルムの両側縁部を把持するクリップを、一対のレールに沿って移動させる。レールには、往路部及び復路部が設けられ、クリップは、フィルムの両側縁部を把持しながらレール往路部に沿って移動してフィルムを幅方向に延伸するとともに、フィルムの把持を開放した後にレール復路部に沿って移動してレール往路部に戻る。クリップは、フィルムが載せられるベースを有するフレームと、このフレームに変位自在に取り付けられ、ベースとの間にフィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを備える。
【０００４】
クリップがレール往路部を移動してフィルムを搬送するときには、延伸し易いように加熱風を吹き付けてフィルムを加熱しており、この加熱風により、レール往路部を移動するクリップも加熱される。加熱された状態のままのクリップ、詳しくは、フィルムのガラス転移点温度（Ｔｇ）よりも高い温度に加熱されたクリップでフィルムを把持すると、把持した部分のフィルムが千切れてしまうため、特許文献１記載の多段式テンターでは、冷却室内に設けられた冷風ダクトからクリップに向けて冷却風を送風して、クリップを冷却している。
【０００５】
また、特許文献２記載のテンタクリップでは、冷却用エアノズルからクランパ及びベースに向けて冷却風を吹き付けている。これにより、フィルムが接する部分であるクランパ及びベースがピンポイントで冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１８２６５４号公報
【特許文献２】特開昭６２−０１８２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、クリップ全体を冷却しているため、フィルムが接する部分のみを冷却するものに比べて、冷風ダクトから送風する冷却風の風量を上げる必要がある。冷却風の風量を上げると、冷却室内の気圧が上がるため、冷却室から冷却風が漏れて、この漏れた冷却風がフィルムにあたることがある。冷却風がフィルムにあたると、その部分のフィルムの温度が低下する。温度が低下した部分のフィルムは充分な延伸を行うことができないため、フィルムの延伸ムラが発生することがある。
【０００８】
また、特許文献２では、冷却用エアノズルは、１個のクリップに対して冷却風を吹き付けており、これを連続して行うことで複数のクリップを冷却しているため、１個のクリップあたりの冷却風吹き付け時間は短い。この短い時間でクリップを充分に冷却するためには、冷却風の風量を上げる必要がある。冷却風の風量が上がると、吹き出された冷却風が、クリップを通過して、フィルムにもあたることがある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、レール復路部を移動する把持部材を冷却しながら、冷却風がフィルムにあたるのを防止することができるフィルム延伸装置及び方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のフィルム延伸装置は、フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールと、前記フィルムを加熱する加熱器と、前記フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持しながら前記レールの往路部に沿って移動して前記加熱器により加熱された前記フィルムを延伸するとともに、前記フィルムの把持を開放した後に前記レールの復路部に沿って移動して前記レールの往路部に戻る複数のクリップと、前記クリップ及びレールを覆う複数のカバーと、前記複数のカバーを連結するとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材と、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を送風する冷風器と、前記複数のカバーに対応して複数設けられ、前記冷風器から送風された冷却風が入る給気口と、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気口とを有するダクトと、前記給気口から入った前記冷却風を前記クリップのベース及びクランパに向けて吹き付けるスリット状のノズルを有し、前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバと、を備えることを特徴とする。なお、前記フィルムは、ポリマーフィルムであることが好ましく、セルロースアシレートフィルムであることがさらに好ましい。セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）やジアセチルセルロース（ＤＡＣ）が挙げられる。また、前記クランパの変位としては、回転や移動が挙げられる。
【００１１】
また、前記排気口は、前記連結部材の近傍に設けられていることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記レールの往路部に沿って移動する前記クリップを収納する往路室と、前記往路室と通気しないように設けられ、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを収納する復路室と、を備え、前記ダクトは、前記復路室内を略密閉状態にすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のフィルム延伸方法は、フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持する複数のクリップと、前記フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールとを、複数のカバーで覆うとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材で前記複数のカバーを連結した状態で、前記フィルムの両側縁部を把持した前記複数のクリップを前記レールの往路部に沿って移動させて、加熱器により加熱された前記フィルムを延伸する延伸工程と、前記フィルムの把持を開放した前記複数のクリップを前記レールの復路部に沿って移動させて、前記レールの往路部に戻す戻し工程と、給気口と排気口とを有し、前記複数のカバーに対応して複数設けられたダクトの前記給気口に、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を入れる給気工程と、前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバに設けられたスリット状のノズルから、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップのベース及びクランパに向けて前記冷却風を吹き付ける冷却工程と、前記排気口から、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クリップ及びレールを覆う複数のカバーに対応して設けられた複数のダクトそれぞれに、チャンバを略密閉状態で取り付け、この複数のチャンバに形成されたスリット状のノズルから、冷却風をクリップのベース及びクランパに向けて吹き付けるから、１個のチャンバで複数のカバー内の全てのクリップを冷却するものに比べて少ない風量の冷却風をチャンバ内に送るだけで、クリップのベース及びクランパを冷却することができる。これにより、チャンバ内の気圧上昇が抑制され、チャンバからの空気漏れも抑制される。
【００１５】
また、ダクトの排気口を、複数のカバーを連結する連結部材の近傍に設けたから、連結部材内の気圧を下げることができ、連結部材からの空気漏れを抑制することができる。これらの効果により、クリップ部からもれて製品に当たる冷却風の風量低減を実現して、製品温度の低下を防止することが出来るようになり、製品得率の大幅なアップを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】クリップテンター装置を示す平面図である。
【図２】クリップテンター装置のクリップと第２レールとダクトとチャンバとカバーとを示す正面図である。
【図３】クリップを示す斜視図である。
【図４】クリップと第２レールとダクトとカバーと蛇腹とを示す斜視図である。
【図５】クリップと第２レールとダクトとチャンバとを示す分解斜視図である。
【図６】クリップと第２レールとダクトとチャンバとカバーと蛇腹とを示す平面図である。
【図７】溶液製膜設備の概略図である。
【図８】チャンバを設けたクリップテンター装置とチャンバを設けていないクリップテンター装置との延伸後におけるレタデーションのバラツキの実験結果を示す表である。
【図９】カバー内に上排気通路及び下排気通路を設けた実施形態のクリップと第２レールとダクトとチャンバとカバーとを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すように、クリップテンター装置２は、ポリマーフィルム３の両側縁部をクリップ５で把持してフィルム搬送方向Ａに搬送しながらフィルム幅方向Ｂに延伸するとともに、ポリマーフィルム３を乾燥させる。
【００１８】
クリップテンター装置２は、第１レール１１と、第２レール１２と、これらレール１１，１２に案内される第１,第２チェーン（エンドレスチェーン）１３，１４とを備えている。第１,第２チェーン１３,１４には、クリップ５が一定のピッチで多数取り付けられている。
【００１９】
各レール１１，１２は、フィルム搬送方向Ａに延びる第１直線部１１ａ，１２ａと、フィルム搬送方向Ａに対して外側方向に傾斜した傾斜部１１ｂ，１２ｂと、フィルム搬送方向Ａに延びる第２直線部１１ｃ，１２ｃとを備える。また、第１，第２レール１１，１２は、クリップ５を把持開始位置ＰＡから把持開放位置ＰＢまで案内する往路部１１ｄ，１２ｄと、クリップ５を把持開放位置ＰＢから把持開始位置ＰＡまで案内する復路部１１ｅ，１２ｅとを備える。
【００２０】
クリップテンター装置２は、図示しない乾燥室内に配置されている。乾燥室は、フィルム搬送方向Ａで、予熱ゾーン２ａ、延伸ゾーン２ｂ、延伸緩和ゾーン２ｃに区画されている。各レール１１，１２の第１直線部１１ａ，１２ａの範囲となる予熱ゾーン２ａでは、ポリマーフィルム３は、加熱器１６（図２参照）から送風される加熱風により、例えば８０℃以上２００℃以下で予熱される。この予熱ゾーン２ａでは、一対のクリップ間距離は変化がなく、クリップ５によるフィルム幅方向Ｂでの延伸は行われない。
【００２１】
各レール１１，１２の傾斜部１１ｂ，１２ｂの範囲となる延伸ゾーン２ｂでは、ポリマーフィルム３は、加熱器１６から送風される加熱風により、例えば８０℃以上２００℃以下で加熱される。この延伸ゾーン２ｂでは、クリップ５が傾斜部１１ｂ，１２ｂを移動することにより、一対のクリップ間距離が漸増し、ポリマーフィルム３は、クリップ５によりフィルム幅方向Ｂに延伸される。第２直線部１１ｃ，１２ｃの範囲となる延伸緩和ゾーン２ｃでは、一対のクリップ間距離は変化がなく、延伸緩和が行われる。なお、延伸倍率は所望の光学特性等に合わせて適宜変更されるものである。
【００２２】
第１,第２チェーン１３,１４は、原動スプロケット２１，２２及び従動スプロケット２３，２４の間に掛け渡されており、これらスプロケット２１〜２４の間では、第１チェーン１３は第１レール１１によって、第２チェーン１４は第２レール１２によって案内される。原動スプロケット２１，２２はテンタ出口２７側に設けられており、これらは図示しない駆動機構により回転駆動され、従動スプロケット２３，２４はテンタ入口２６側に設けられている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、クリップ５は、クリップ本体２８とレール取付部２９とから構成されている。クリップ本体２８は、クランパ３１と、略コ字形状のフレーム３２とから構成されている。このフレーム３２は、クランパ３１を回動自在に支持する取付軸３２ａと、ポリマーフィルム３の側縁部が載せられるベース３２ｂとを備える。
【００２４】
クランパ３１は、フレーム３２に取り付けられる軸部３１ａと、ベース３２ｂとの間にポリマーフィルム３を把持する把持部３１ｂと、頭部３１ｃとからなる。クランパ３１は、ベース３２ｂとの間にポリマーフィルム３を把持する把持位置（図２の左側のクランパ３１及び図３（Ａ）参照）と、把持を開放する開放位置（図２の右側のクランパ３１及び図３（Ｂ）参照）との間で回転する。クランパ３１は、把持位置と開放位置との中間位置から把持位置までの間では、把持位置に向けて付勢され、中間位置から開放位置までの間では、開放位置に向けて付勢される。把持開始位置ＰＡでは、ベース３２ｂと把持部３１ｂとによりポリマーフィルム３が把持される。
【００２５】
レール取付部２９は、取付フレーム３５と、ガイドローラ３６，３７，３８とから構成されている。取付フレーム３５には、第１チェーン１３または第２チェーン１４が取り付けられる。ガイドローラ３６〜３８は、原動スプロケット２１，２２の各支持面に接触するか、第１レール１１または第２レール１２の支持面に接触するかして、回転する。これにより、各スプロケット２１，２２や各レール１１，１２からクリップ本体２８が脱落することなく、各レール１１，１２に沿って案内される。
【００２６】
図１に示すように、テンタ出口２７の原動スプロケット２１，２２に近接して、クリップ５を開放する周知のクリップオープナ４１が２個配置されている。このクリップオープナ４１は、ポリマーフィルム３の把持開放位置ＰＢで、クリップ５の頭部３１ｃ，３２ｃに接触してこれを開放状態にし、クリップ５によるポリマーフィルム３の側縁部の把持が開放される。クリップオープナ４１により開放位置に回転されたクランパ３１は、開放位置に位置し続け、この状態でクリップ５は把持開放位置ＰＢから把持開始位置ＰＡに向けて戻り方向Ｃに移動する。
【００２７】
テンタ入口２６の従動スプロケット２３，２４に近接して、クリップ５を閉じる周知のクリップクローザ４２が２個配置されている。このクリップクローザ４２は、ポリマーフィルム３の把持開始位置ＰＡで、クリップ５の頭部３１ｃに接触してこれを閉じ状態にし、クリップ５によりポリマーフィルム３の側縁部が把持される。クリップクローザ４２により把持位置に回転されたクランパ３１は、把持位置に位置し続け、ポリマーフィルム３を把持した状態で移動する。
【００２８】
クリップテンター装置２では、延伸開始位置ＰＣでポリマーフィルム３の延伸が開始され、延伸終了位置ＰＤでポリマーフィルム３の延伸が終わる。
【００２９】
図２〜図６に示すように、第２レール１２の往路部１２ｄに沿って移動するクリップ５は、往路室４５内に配され、第２レール１２の復路部１２ｅに沿って移動するクリップ５は、復路室４６内に配されている。
【００３０】
往路室４５は、第２レール１２の中心板５１、上板５２、下板５３及びダクト５４の上板５４ａにより構成された空間であり、復路室４６は、中心板５１、上板５２、下板５３及びダクト５４により構成された空間である。往路室４５と復路室４６とは、通気しないように設けられ、復路室４６は、ダクト５４により略密閉状態にされている。同様に、第１レール１１にも、往路室４５及び復路室４６が設けられている。
【００３１】
ダクト５４の側方には、冷却風を送風する冷風器５７が設けられている。ダクト５４の側面には、冷風器５７から送風された冷却風が入る給気口５４ｂが形成されている。復路室４６内には、冷却風を吹き付けるノズル５８ａを有するチャンバ５８が設けられている。このノズル５８ａは、フィルム搬送方向Ａに延びるスリット状に形成され、複数のクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに向けて同時に冷却風を吹き付ける。チャンバ５８は、ダクト５４の内面に取り付けられ、チャンバ５８内は略密閉状態となる（ノズル５８ａを抜かした部分は密閉状態）。ノズル５８ａから吹き付けられる冷却風により、復路室４６内を復路部１２ｅに沿って移動するクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂがピンポイントで冷却される。ノズル５８ａから吹き付けられた冷却風は、ダクト５４に形成された排気口５４ｃからダクト５４の側方に排気される。この排気口５４ｃは、蛇腹６８の近傍に設けられている。
【００３２】
往路室４５及び復路室４６は、カバー６１により覆われている。カバー６１は、上カバー６１ａ及び下カバー６１ｂから構成される。各カバー６１ａ，６１ｂは、ポリマーフィルム３に接触しないように、ポリマーフィルム３との間に隙間がある。
【００３３】
複数のカバー６１は、変形可能な蛇腹６８によって連結されている。蛇腹６８は複数設けられ、複数の蛇腹６８のうち、第２レール１２の第１直線部１２ａから傾斜部１２ｂへの切り換わり部分、傾斜部１２ｂから第２直線部１２ｃへの切り換わり部分に配されたものは、カバー６１が傾斜部１２ｂに応じた傾斜角度で配されるように、傾斜部１２ｂの傾斜角度に応じて変形されている。同様に、第１レール１１の往路室４５及び復路室４６を覆う複数のカバー６１も、複数の蛇腹６８によって連結されている。
【００３４】
次に上記ポリマーフィルム３の製造方法について説明する。ただし、以下に述べる製造方法ならびに製造装置は、本発明の一例であり、これに限定されるものではない。
【００３５】
図７に示すように、溶液製膜設備７０は、ドープ７１と流延室７２とピンテンター装置７３とクリップテンター装置２と乾燥室７４と冷却室７５と巻取室７６とを有する。
【００３６】
ドープ７１は、ジアセチルセルロースフィルムとしてのポリマーフィルム３を製造するためのものであり、このドープ７１は、流延ダイ８０に送られる。
【００３７】
流延室７２には、流延ダイ８０、回転ドラム８１、この回転ドラム８１に掛け巡らされて移動する流延バンド８２、剥取ローラ８３、減圧チャンバ８４が設置されている。回転ドラム８１は駆動装置（図示せず）により回転されており、この回転ドラム８１の回転により移動する流延バンド８２に向けて、流延ダイ８０からドープ７１が吐出され、流延バンド８２に流延膜８５が形成される。
【００３８】
流延室７２は、温調装置（図示せず）によって、流延膜８５が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。そして、流延バンド８２が移動する間に、流延膜８５は自己支持性を有するゲル強度に達し、剥取ローラ８３は、流延バンド８２上の流延膜８５を湿潤フィルム８８として剥ぎ取る。また、流延室７２内では、流延膜８５は乾燥風が吹き付けられて乾燥され、流延室７２を出た湿潤フィルム８８は、残留溶媒量が９５質量％程度となる。
【００３９】
減圧チャンバ８４は、流延ダイ８０に対し、ドラム走行方向上流側に配置されており、減圧チャンバ８４内を負圧に保っている。これにより、流延ビードの背面（後に、流延バンド８２に接する面）側を所望の圧力に減圧し、回転ドラム８１が高速で回転することにより発生する同伴風の影響を少なくしている。
【００４０】
流延室７２の下流には、渡り部９１、ピンテンター装置７３、クリップテンター装置２が順に設置されている。渡り部９１は、搬送ローラ９２によって湿潤フィルム８８をピンテンター装置７３に導入する。ピンテンター装置７３は、湿潤フィルム８８の両端部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。この走行中に湿潤フィルム８８に対し乾燥風が送られ、湿潤フィルム８８は走行しつつ乾燥され、ポリマーフィルム３となる。このポリマーフィルム３は、クリップテンター装置２に送られる。
【００４１】
クリップテンター装置２においてポリマーフィルム３は延伸されるとともに乾燥され、クリップテンター装置２を出たポリマーフィルム３には所望の光学特性が付与される。なお、ポリマーフィルム３への延伸による光学特性の付与は、ポリマーフィルム３の巻取後にオフラインで行っても良く、この場合には、溶液製膜設備７０からクリップテンター装置２を省略してもよい。
【００４２】
ピンテンター装置７３及びクリップテンター装置２の下流にはそれぞれ耳切装置９３が設けられている。耳切装置９３はフィルム両端部の耳を裁断する。この裁断した耳は風送によりクラッシャ９４に送られて、ここで粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００４３】
乾燥室７４には、複数のローラ９７が設けられており、これらにポリマーフィルム３が巻き掛けられて搬送されることにより乾燥が行われる。乾燥室７４には吸着回収装置９８が接続されており、ポリマーフィルム３から蒸発した溶媒が吸着回収される。
【００４４】
乾燥室７４の出口側には冷却室７５が設けられており、この冷却室７５でポリマーフィルム３が室温となるまで冷却される。巻取室７６には、プレスローラ１０２を有する巻取機１０１が設置されており、ポリマーフィルム３が巻き芯にロール状に巻き取られる。
【００４５】
本実施形態では、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いている。セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）やジアセチルセルロース（ＤＡＣ）が挙げられる。
【実施例１】
【００４６】
図７に示す溶液製膜設備７０において、流延バンド８２の表面上に、ドープ７１を流延して流延膜８５を形成した。自己支持性を有する流延膜８５を剥取ローラ８３で支持しながら剥ぎ取り、湿潤フィルム８８を得た。
【００４７】
ピンテンター装置７３では、その入口付近で湿潤フィルム８８の両側端部にピンを差し込み保持した後、残留溶媒量が９５質量％の湿潤フィルム８８を乾燥し、ポリマーフィルム３とした。
【００４８】
ピンテンター装置７３でフィルム中の溶媒を規定量まで除去した後、下流に設置した耳切装置９３でポリマーフィルム３の両側端部を切断した後、ポリマーフィルム３をクリップテンター装置２に送る。
【００４９】
ポリマーフィルム３が、クリップテンター装置２内の把持開始位置ＰＡまで搬送されると、クリップ５のクランパ３１は、頭部３１ｃがクリップクローザ４２に接触して把持位置に回転され、ポリマーフィルム３の両側縁部が把持される。
【００５０】
ポリマーフィルム３の両側端部を把持したクリップ５を、第１，第２レール１１，１２の各往路部１１ｄ，１２ｄに沿って移動させてポリマーフィルム３を搬送するとともに、加熱器１６から１４０℃の加熱風をポリマーフィルム３に向けて送風する。ポリマーフィルム３は、加熱風により加熱された状態でフィルム搬送方向Ａに搬送されながら、フィルム幅方向Ｂに延伸される。延伸前のポリマーフィルム３の幅を１００％としたときに、延伸ゾーン２ｂにおける延伸率は１２０％とした。加熱器１６からポリマーフィルム３に向けて送風された加熱風は、ポリマーフィルム３とカバー６１との隙間から、往路室４５内に流れ込み、往路室４５内を移動するクリップ５は加熱される。
【００５１】
冷風器５７は、給気口５４ｂに向けて冷却風を送風する。この冷却風は、給気口５４ｂからチャンバ５８内に送られ、復路室４６内を各復路部１１ｅ，１２ｅに沿って移動するクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに向けてノズル５８ａから冷却風が吹き付けられる。このノズル５８ａから吹き付けられた冷却風により、把持部３１ｂ及びベース３２ｂが冷却される。ノズル５８ａは、フィルム搬送方向Ａに延びているから、複数のクリップ５の把持部３１ｂ及びベース３２ｂに同時に冷却風が吹き付けられる。
【００５２】
ノズル５８ａにより、ポリマーフィルム３が接する把持部３１ｂ及びベース３２ｂのみをピンポイントで冷却することで、クリップ５全体を冷却するものに比べて少ない風量の冷却風で充分に冷却が行われるから、復路室４６内の気圧上昇が抑制され、復路室４６からの空気漏れも抑制される。
【００５３】
把持部３１ｂ及びベース３２ｂを冷却した冷却風は、ダクト５４に形成された排気口５４ｃからダクト５４の側方に排気される。
【００５４】
ポリマーフィルム３とカバー６１との隙間から、往路室４５内に流れ込んだ加熱風は、クリップ５にあたって温度が低下して低温空気となる。往路室４５と復路室４６とは、通気されていないから、低温空気が復路室４６内に流れ込むことがなく、復路室４６内の温度は一定に保たれる。
【００５５】
クリップテンター装置２の下流に設置した耳切装置９３でポリマーフィルム３の両側端部を切断した後、乾燥室７４において複数のローラ９７に巻き掛けて搬送する間に、ポリマーフィルム３の乾燥を十分に促進させた。冷却室７５においてポリマーフィルム３を略室温となるまで冷却した後、巻取室７６に送り、プレスローラ１０２で押圧しながら巻き芯に巻き取ってロール状のポリマーフィルム３を得た。なお、巻き取りの前に、強制除電装置９９により帯電圧を調整し、また、ナーリング付与ローラ１００により、ナーリングを付与した。
【００５６】
実施例１では、チャンバ５８を設けたクリップテンター装置２を用いてポリマーフィルム３の延伸を行った。この実施例１では、４０℃の冷却風を、冷風器５７からダクト５４の給気口５４ｂを介してチャンバ５８内に送り、チャンバ５８内の気圧を２．５ＫＰａとし、高さ５ｍｍのノズル５８ａから、２０ｍ／ｓの冷却風を把持部３１ｂ及びベース３２ｂに吹き付けた。そして、クリップテンター装置２で延伸されたポリマーフィルム３において、複数の幅方向位置におけるレタデーション（ｎｍ）を測定した。以下、実施例１に対して、チャンバ５８を設けず、クリップ５全体を冷却するとともに、蛇腹から離れた位置に排気口を設けたダクトを備えた従来のクリップテンター装置を用いて同様の実験を行い、比較例１を得た。この比較例１では、４０℃の冷却風を、１０ｍ／ｓで冷風器からダクトの給気口を介して復路室内に送った（冷却風の給気圧（ダクト内の気圧）＝２ＫＰａ）。この実験の結果を図８に示す。
【００５７】
本実験の結果、実施例１は、チャンバ５８内の気圧が２．５ＫＰａと比較例１に対し高圧になるにもかかわらず、チャンバ５８には蛇腹６８のような連結部がなく、内部を容易に密閉することができるから、チャンバ５８からの空気漏れが抑制される。また、ノズル５８ａから吹き付けられる冷却風により、把持部３１ｂ及びベース３２ｂのみをピンポイントで冷却するから、ダクト５４内を通る冷却風の風速を２ｍ／ｓと低速にすることができ、ダクト５４及び蛇腹６８からの空気漏れが抑制される。さらに、ダクト５４の排気口５４ｃを、蛇腹６８の近傍に設けたから、蛇腹６８内の気圧が下がり、蛇腹６８からの空気漏れが抑制される。この結果、クリップ部から製品に流れる空気の風量低減と温度上昇の効果によって、製品端部の温度低下が抑えられ、レタデーションの差が４ｎｍ以下（Δレタデーション≦４ｎｍ）であり、ポリマーフィルム３を製品として使用することができる得率を、比較例１に対して１．６７倍まで大幅にアップさせることが出来た。また風量を１００ｍ３／ｍｉｎから１８ｍ３／ｍｉｎに、大幅に低減できるため、製品得率の大幅アップとともに、使用エネルギの大幅な低減も同時に実現することが出来た。
【００５８】
比較例１では、ダクト内部の気圧が２ＫＰａと高いため、この高い気圧の冷却風が通過するダクトや蛇腹からの空気漏れが多量に発生した。また、ダクトの排気口が、蛇腹から離れているため、蛇腹内の気圧が下がらず、蛇腹からの空気漏れが多量に発生した。この結果、ダクトや蛇腹から漏れた空気がポリマーフィルムにあたるため、ポリマーフィルム３の温度が低下して製品として使用することができる得率が低く、多量の製品ロスが発生することが問題となった。なお、実施例１及び比較例１と同じ条件で複数回実験を行ったところ、同様の実験結果を得た。
【００５９】
なお、図９に示すように、往路室４５及び復路室４６を覆うカバー１１１を、上カバー１１１ａ及び下カバー１１１ｂから構成し、上カバー１１１ａと往路室４５及び復路室４６との間に、往路室４５内の空気をカバー１１１の側方に排気する上排気通路１１２を設け、下カバー１１１ｂと往路室４５及び復路室４６との間に、往路室４５内の空気をカバー６１の側方に排気する下排気通路１１３を設けてもよい。なお、各排気通路１１２，１１３は、高さ１０ｍｍ〜３０ｍｍが好ましい。同様に、第１レール１１に設けられた往路室４５及び復路室４６も、カバー１１１により覆われている。
【００６０】
各カバー１１１ａ，１１１ｂは、ダクト５４の上板５４ａまたは下板５３との間に、フィルム搬送方向Ａにおいて所定ピッチで設けられた複数の固定部材（図示せず）により、ダクト５４の上板５４ａまたは下板５３に取り付けられている。
【００６１】
往路室４５内の低温空気は、上排気通路１１２及び下排気通路１１３を通って、カバー１１１の側方に排気される。これにより、往路室４５内の低温空気が、ポリマーフィルム３に向けて逆流することがないから、低温空気によるポリマーフィルム３側縁部の温度低下が抑制される。また、各排気通路１１２，１１３は、復路室４６の上下を通っているから、復路室４６内は、常に一定の温度の空気によって保温されている。これにより、復路室４６内の温度は、確実に一定に保たれる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、チャンバに形成した１つのノズルによりクリップのベース及びクランパの両方に冷却風を吹き付けているが、チャンバに、ベース冷却用のノズルとクランパ冷却用のノズルとを別個に形成してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
２ クリップテンター装置
３ ポリマーフィルム
５ クリップ
１１，１２ 第１，第２レール
１１ｂ，１２ｂ 傾斜部
１１ｄ，１２ｄ 往路部
１１ｅ，１２ｅ 復路部
１６ 加熱器
４５ 往路室
４６ 復路室
５４ ダクト
５４ｂ 給気口
５４ｃ 排気口
５７ 冷風器
５８ チャンバ
５８ａ ノズル
６１ カバー
６８ 蛇腹
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールと、
前記フィルムを加熱する加熱器と、
前記フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持しながら前記レールの往路部に沿って移動して前記加熱器により加熱された前記フィルムを延伸するとともに、前記フィルムの把持を開放した後に前記レールの復路部に沿って移動して前記レールの往路部に戻る複数のクリップと、
前記クリップ及びレールを覆う複数のカバーと、
前記複数のカバーを連結するとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材と、
前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を送風する冷風器と、
前記複数のカバーに対応して複数設けられ、前記冷風器から送風された冷却風が入る給気口と、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気口とを有するダクトと、
前記給気口から入った前記冷却風を前記クリップのベース及びクランパに向けて吹き付けるスリット状のノズルを有し、前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバと、
を備えることを特徴とするフィルム延伸装置。
【請求項２】
前記排気口は、前記連結部材の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載のフィルム延伸装置。
【請求項３】
前記レールの往路部に沿って移動する前記クリップを収納する往路室と、
前記往路室と通気しないように設けられ、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを収納する復路室と、を備え、
前記ダクトは、前記復路室内を略密閉状態にすることを特徴とする請求項１または２記載のフィルム延伸装置。
【請求項４】
フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持する複数のクリップと、前記フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールとを、複数のカバーで覆うとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材で前記複数のカバーを連結した状態で、前記フィルムの両側縁部を把持した前記複数のクリップを前記レールの往路部に沿って移動させて、加熱器により加熱された前記フィルムを延伸する延伸工程と、
前記フィルムの把持を開放した前記複数のクリップを前記レールの復路部に沿って移動させて、前記レールの往路部に戻す戻し工程と、
給気口と排気口とを有し、前記複数のカバーに対応して複数設けられたダクトの前記給気口に、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を入れる給気工程と、
前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバに設けられたスリット状のノズルから、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップのベース及びクランパに向けて前記冷却風を吹き付ける冷却工程と、
前記排気口から、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気工程と、
を有することを特徴とするフィルム延伸方法。
【請求項１】
フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールと、
前記フィルムを加熱する加熱器と、
前記フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持しながら前記レールの往路部に沿って移動して前記加熱器により加熱された前記フィルムを延伸するとともに、前記フィルムの把持を開放した後に前記レールの復路部に沿って移動して前記レールの往路部に戻る複数のクリップと、
前記クリップ及びレールを覆う複数のカバーと、
前記複数のカバーを連結するとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材と、
前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を送風する冷風器と、
前記複数のカバーに対応して複数設けられ、前記冷風器から送風された冷却風が入る給気口と、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気口とを有するダクトと、
前記給気口から入った前記冷却風を前記クリップのベース及びクランパに向けて吹き付けるスリット状のノズルを有し、前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバと、
を備えることを特徴とするフィルム延伸装置。
【請求項２】
前記排気口は、前記連結部材の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載のフィルム延伸装置。
【請求項３】
前記レールの往路部に沿って移動する前記クリップを収納する往路室と、
前記往路室と通気しないように設けられ、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを収納する復路室と、を備え、
前記ダクトは、前記復路室内を略密閉状態にすることを特徴とする請求項１または２記載のフィルム延伸装置。
【請求項４】
フィルムの側縁部が載せられるベースを有するフレームと、前記フレームに変位自在に取り付けられ、前記ベースとの間に前記フィルムを把持する把持位置と把持を開放する開放位置との間で変位するクランパとを有し、前記フィルムの両側縁部を把持する複数のクリップと、前記フィルムの搬送方向に延びる直線部と、前記フィルムの搬送方向に対して傾斜した傾斜部とをそれぞれ有する往路部及び復路部からなる一対のレールとを、複数のカバーで覆うとともに、前記複数のカバーのうちの前記傾斜部を覆うカバーが前記傾斜部に応じた傾斜角度で配されるように、前記傾斜部の傾斜角度に応じて変形される複数の連結部材で前記複数のカバーを連結した状態で、前記フィルムの両側縁部を把持した前記複数のクリップを前記レールの往路部に沿って移動させて、加熱器により加熱された前記フィルムを延伸する延伸工程と、
前記フィルムの把持を開放した前記複数のクリップを前記レールの復路部に沿って移動させて、前記レールの往路部に戻す戻し工程と、
給気口と排気口とを有し、前記複数のカバーに対応して複数設けられたダクトの前記給気口に、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップを冷却するための冷却風を入れる給気工程と、
前記給気口と連通され、前記排気口と連通しないように前記複数のダクトそれぞれに略密閉状態で取り付けられる複数のチャンバに設けられたスリット状のノズルから、前記レールの復路部に沿って移動する前記クリップのベース及びクランパに向けて前記冷却風を吹き付ける冷却工程と、
前記排気口から、前記クリップを冷却した後の冷却風を排気する排気工程と、
を有することを特徴とするフィルム延伸方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１８９６３０（Ｐ２０１１−１８９６３０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５７７９０（Ｐ２０１０−５７７９０）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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