膜延伸装置と温風ヒーター
【課題】膜材の延伸倍率変更への対処を簡便化しつつ、倍率変更の際の品質低下の抑制を図る。
【解決手段】膜延伸装置２００は、延伸ローラーユニット２１０と温風ヒーターユニット１００とを備える。延伸ローラーユニット２１０は、膜材幅方向の両側において膜材を把持し、膜材搬送方向の下流側に向かって末広がりとなるよう傾斜可能とされ、その傾斜角度は可変とされている。温風ヒーターユニット１００は、複数の筒状体を進出自在に備え、膜材幅方向の両側の第１スタンド１２０と第２スタンド１３０とに両端が係合されている。そして、この温風ヒーターユニット１００は、延伸ローラーユニット２１０がなす傾斜角度に応じて伸縮して、延伸ローラーユニット２１０にて把持済みの膜材に温風を吹き付けてこれを加熱する。
【解決手段】膜延伸装置２００は、延伸ローラーユニット２１０と温風ヒーターユニット１００とを備える。延伸ローラーユニット２１０は、膜材幅方向の両側において膜材を把持し、膜材搬送方向の下流側に向かって末広がりとなるよう傾斜可能とされ、その傾斜角度は可変とされている。温風ヒーターユニット１００は、複数の筒状体を進出自在に備え、膜材幅方向の両側の第１スタンド１２０と第２スタンド１３０とに両端が係合されている。そして、この温風ヒーターユニット１００は、延伸ローラーユニット２１０がなす傾斜角度に応じて伸縮して、延伸ローラーユニット２１０にて把持済みの膜材に温風を吹き付けてこれを加熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜材を加熱しつつ延伸する膜延伸装置と膜材の加熱等のために温風を吹き出す温風ヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
膜延伸装置は、搬送される膜材をその幅方向両側で把持しつつ、その把持箇所を搬送方向から膜幅方向に傾斜させて延伸し、この延伸の際には、膜材をヒーターにて加熱する（例えば、下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２１５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
膜材の延伸倍率は、把持箇所の傾斜の程度に依存するので、傾斜程度を変更することで、所望の延伸倍率とできる。ところが、延伸倍率を高めると、加熱すべき膜材領域が広くなるが、ヒーターの加熱領域は同じままであるので、加熱領域から外れた膜材領域では加熱不足を招き、延伸にムラが発生し延伸後の膜材の品質低下が危惧される。こうした延伸ムラは、加熱領域が異なるヒーターへの交換で解消できるものの、余分な作業負荷が掛かってしまう。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、膜材の延伸倍率変更への対処を簡便化しつつ、倍率変更の際の品質低下の抑制を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決することを目的としてなされたものであり、以下の構成を採用した。
【０００７】
[適用１：膜延伸装置]
長尺状の膜材を搬送しつつ幅方向に延伸する膜延伸装置であって、
前記搬送されつつある前記膜材の幅方向端部を搬送方向に沿った把持範囲に亘って把持する把持部を前記膜材の幅方向の両側に備え、該両側の前記把持部を、前記搬送方向の下流側に向かって末広がりとなるよう前記搬送方向から膜幅方向に傾斜可能に保持し、前記把持部の傾斜角度を可変とする延伸ユニットと、
前記把持部にて把持された前記膜を加熱するよう前記延伸ユニットにおける前記両側の把持部の間に配設され、前記把持部がなす傾斜角度に応じて伸縮するヒーターとを備える
ことを要旨とする。
【０００８】
上記構成を備える膜延伸装置では、前記延伸ユニットにより前記把持部がなす傾斜角度を広狭調整して延伸倍率を変更する際、把持部のなす傾斜角度に応じてヒーターを伸縮させる。よって、上記構成を備える膜延伸装置によれば、延伸される膜材をその幅方向の延伸範囲に亘ってヒーターにて加熱することができるので、膜材の延伸倍率を変更する際の品質低下を抑制できる。これに加え、ヒーターの交換が不要なことから、膜材の延伸倍率の変更への対処を簡略化できる。
【０００９】
上記構成を備える膜延伸装置は、次のような態様とすることができる。例えば、前記ヒーターを膜加熱のために温風を吹き出す温風ヒーターとした上で、この温風ヒーターについては、外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備えるものとする。そして、前記最大径筒状体と前記最小径筒状体とを、前記吹出口が前記膜に向くように前記延伸ユニットに係合させ、前記延伸ユニットにより前記把持部がなす傾斜角度に応じて前記収容と前記進出の状態とを起こし、前記複数本の筒状体を伸縮させるものできる。
【００１０】
上記態様の膜延伸装置では、その有する温風ヒーターは、最大径筒状体の内部にそれ以外の筒状体を収容した状態で、それぞれの筒状体の吹出口を重ねて、この状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最小の加熱範囲とする。その一方、最大径筒状体の内部からそれ以外の筒状体の全てを軸線に沿って進出させると、この状態では、それぞれの筒状体の吹出口を軸線に沿って並ばせる。そして、このように全ての筒状体を進出させた状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最大の加熱範囲とする。つまり、上記態様の膜延伸装置は、その温風ヒーターを、上記した最小の加熱範囲から最大の加熱範囲まで、筒状体の進出の状況に応じて種々の加熱範囲を取ることができるようにして、この温風ヒーターを把持部がなす傾斜角度に応じて伸縮させる。このため、上記態様の膜延伸装置によれば、膜材の延伸倍率を変更する際に加熱範囲の不足を来さないようにできるので、既述したように、延伸倍率変更の際の品質低下の抑制と、膜材の延伸倍率の変更への対処の簡略化が可能である。
【００１１】
また、前記把持部について、これを、外周に環状溝が形成された把持ローラーと、該把持ローラーの前記環状溝に所定回転角度範囲に亘って入り込んで、該所定回転角度範囲において前記膜材の幅方向端部を前記把持ローラーの前記環状溝に押し付けて挟持する無端状の線材と、該線材を前記把持ローラーの回転に伴って送り出す線材送り機構とを備えるものとする。前記延伸ユニットについては、これを、前記吹出口が前記把持ローラーと前記線材とで挟持した前記膜材に向くよう、複数の前記温風ヒーターを前記把持ローラーの外周軌跡に倣って備えた上で、前記線材にて前記膜材の幅方向端部を把持した状態で、前記把持ローラーを前記膜幅方向に傾斜させると共に、前記複数の前記温風ヒーターのそれぞれにおいて、前記複数の筒状体を前記把持ローラーの傾斜角度に応じて伸縮させるものとする。こうすれば、次の利点がある。
【００１２】
上記態様の膜延伸装置では、膜材は、把持ローラーの外周に倣って円弧状となった上で、把持ローラーの傾斜により延伸されるので、延伸領域は、膜材の搬送方向と幅方向をｘｙ平面としローラー中心から外周に向かう方向をｚ軸とする３次元的なものとなる。把持ローラーの外周軌跡に倣って配設された複数の温風ヒーターのそれぞれは、その配設箇所において、複数の筒状体を把持ローラーの傾斜角度に応じて伸縮させる。よって、上記態様の膜延伸装置によれば、３次元的に延伸される膜材と干渉することなく、当該膜材に向けて吹出口から温風を吹き付けて過不足なく加熱できるので、延伸後の膜材の品質低下を抑制できる。
【００１３】
また、上記した膜延伸装置の温風ヒーターを、前記複数本の筒状体を、重なり合う筒状体同士で軸線周りの回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退可能とする位置決め部を有するものとできる。こうすれば、筒状体の収容状態での吹出口の重なりがずれたり、筒状体の進出状態での吹出口の軸線に沿った並びがずらさないようにできる。このため、温風の吹き付け対象、例えば、膜材をより均一に加熱でき、好ましい。
【００１４】
また、前記最大径筒状体または最小外径の最小径筒状体の少なくとも一方は、新たに追加される筒状体に対して前記回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退できるよう、前記位置決め部を有するようにできる。こうすれば、筒状体の本数を可変とできるので、加熱範囲を容易に拡大でき、用途の拡大を図ることができる。なお、位置決め部の位置決めを解けば、最大径筒状体または最小径筒状体を取り除くことで筒状体本数を減らすことができるので、加熱範囲の狭小化にも容易に対処でき、用途の拡大を図ることができる。
【００１５】
また、前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の一方の筒状体の一端側から温風を供給する温風供給源と、前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の他方の筒状体の一端側から前記温風を回収して、該回収した温風を前記温風供給源からの温風に環流する環流部とを備えるようにできる。こうすれば、温風の循環利用が可能となるので、温風供給源での加熱効率を向上できるほか、コスト低減に寄与できる。
【００１６】
[適用２：ヒーター]
温風を吹き出す温風ヒーターであって、
外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、
前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備える
ことを要旨とする。
【００１７】
上記構成を備える温風ヒーターは、最大径筒状体の内部にそれ以外の筒状体を収容した状態で、それぞれの筒状体の吹出口を重ねることから、この状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最小の加熱範囲とする。その一方、最大径筒状体の内部からそれ以外の筒状体の全てを軸線に沿って進出させると、この状態では、それぞれの筒状体の吹出口を軸線に沿って並ばせる。そして、このように全ての筒状体を進出させた状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最大の加熱範囲とする。その上で、上記構成の温風ヒーターは、上記した最小の加熱範囲から最大の加熱範囲まで、筒状体の進出の状況に応じて種々の加熱範囲を取ることができる。このため、上記構成の温風ヒーターによれば、この温風ヒーターを膜延伸装置における膜材加熱用に用いた場合には、膜材の延伸倍率を変更する際に加熱範囲の不足を来さないようにできるので、延伸倍率変更の際の品質低下を抑制することが可能となる。また、上記構成の温風ヒーターは、膜材延伸に限らず、加熱範囲を種々変更する用途に、容易に適応できる。
【００１８】
そして、上記構成を備える温風ヒーターについては、既述した膜延伸装置がその有する温風ヒーターについて採る上記態様とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例の温風ヒーターユニット１００の要部を模式的に示す説明図である。
【図２】図１における２−２線に沿って筒状体１０２を破断して最大径筒状体１０１との関係を示す説明図である。
【図３】図２に示す筒状体係合箇所を概略的に示す説明図である。
【図４】複数の温風ヒーターユニット１００を有する温風ヒーター装置１０の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】温風ヒーターユニット１００を図４におけるＡ方向およびＢ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図６】温風ヒーターユニット１００を図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図７】図６における７−７線に沿って断面視して温風ヒーターユニット１００の保持の様子を示す説明図である。
【図８】温風ヒーター装置１０の使用形態の一例を概略的に示す説明図である。
【図９】温風ヒーター装置１０の他の使用形態の一例を概略的に示す説明図である。
【図１０】スタンド平行駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図１１】スタンドスイング駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図１２】温風ヒーター装置１０を膜材加熱用に有する膜延伸装置２００の概略構成を示す説明である。
【図１３】図１２におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図１４】温風ヒーター装置１０と延伸ローラーユニット２１０とを共に傾斜させた状態を概略的に示す説明である。
【図１５】図１４におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図１６】図１２相当図であり３次元的に湾曲した形状のヒーターＨを温風ヒーター装置１０に代えて用いた膜延伸装置の概略構成を示す説明である。
【図１７】ヒーターＨを用いた場合の図１３相当図であり図１６におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図１８】ヒーターＨを用いた場合の図１４相当図であり延伸ローラーユニット２１０を傾斜させた状態を概略的に示す説明である。
【図１９】ヒーターＨを用いた場合の図１５相当図であり図１８におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図２０】温風ヒーターユニット１００に代用可能な電熱ヒーターユニット３００を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、その実施例を図面に基づき説明する。図１は本実施例の温風ヒーターユニット１００の要部を模式的に示す説明図である。
【００２１】
図示するように、温風ヒーターユニット１００は、外径が異なる４本の筒状体を備え、最大外径の筒状体（以下、最大径筒状体１０１）の内部にこれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容する。この収容状態で重なり合う二つの筒状体、具体的には、最大径筒状体１０１と筒状体１０２、筒状体１０２と筒状体１０３、筒状体１０３と最小外径の筒状体（以下、最小径筒状体１０４）は、内側の筒状体と外側の筒状体とが筒状体軸線方向に沿って相対的に摺動できるよう、内外径が調整されている。よって、温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１の内部からこれ以外の筒状体１０２〜１０４を筒状体軸線に沿ってそれぞれ進出させるので、各筒状体は伸縮自在となる。
【００２２】
温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１の一端側を温風入口とし、最小径筒状体１０４の一端側の温風出口とし、それぞれの筒状体に、二筋の吹出口１１０を備える。吹出口１１０は、筒状体軸線に沿った長孔状であることから、最大径筒状体１０１を始めとするそれぞれの筒状体は、上記の一端側から供給を受けた温風を筒状体軸線に沿って帯状に吹き出す。吹出口１１０は、後述する位置決め機構により、最大径筒状体１０１にそれ以外の筒状体が収容された状態においては重なり、最大径筒状体１０１の内部からそれ以外の筒状体が筒状体軸線に沿って進出した状態においては、筒状体軸線に沿って並ぶようされている。本実施例では、図示するように膜材を温風吹き付け対象とし、膜材は吹出口１１０の上部に位置することから、吹出口１１０から帯状に吹き出された温風は、膜材に当たって膜材表面に進み、当該表面をくまなく加熱する。なお、筒状体１０１〜１０４において重なり合う筒状体の間には、若干の隙間があり、この隙間から温風は吹き出し得るが、隙間からの温風も加熱に用いることができるので、特段の支障はない。この隙間を簡略的にシールすることもできる。
【００２３】
図２は図１における２−２線に沿って筒状体１０２を破断して最大径筒状体１０１との関係を示す説明図、図３は図２に示す筒状体係合箇所を概略的に示す説明図である。
【００２４】
図示するように、筒状体１０２は、その外周壁に凹所１１２を備え、この凹所１１２は、筒状体軸線方向に延びている。筒状体１０２の外側に位置してこれを収容する最大径筒状体１０１は、筒状体端部に係合爪１１４を備え、当該爪を筒状体１０２の凹所１１２に嵌め込んでいる。係合爪１１４は、最大径筒状体１０１への筒状体１０２の収容後に、折り曲げられて、上記したように凹所１１２に入り込む。この凹所１１２と係合爪１１４は、重なり合う筒状体の間において、異なる円周角度範囲で形成されていることから、最大径筒状体１０１を含む筒状体１０２〜１０４は、重なり合う筒状体同士で軸線周りの回転角度を維持したまま軸線方向に沿って進退する。つまり、凹所１１２と係合爪１１４とにより、筒状体ごとの位置決め機構が形成され、この位置決めにより、既述した吹出口１１０の重なりと筒状体軸線に沿った並びは、筒状体の伸縮の都度に再現される。この場合、凹所１１２は、その端部を筒状体端部より内側に位置するようにされるので、凹所１１２の筒状体軸線に沿った範囲で、各筒状体は伸縮することになる。なお、最大径筒状体１０１と筒状体１０２〜１０４を、テーパー形状として、伸張を制限するようにすることもできる。
【００２５】
温風ヒーターユニット１００における筒状体本数は、図１における最大径筒状体１０１の外側にこれより径の大きな筒状体を追加したり、最小径筒状体１０４の内側にこれより径の小さな筒状体を追加したり、最大径筒状体１０１や最小径筒状体１０４を取り除くと言った筒状体の増減で、可変とされている。つまり、温風ヒーターユニット１００における筒状体本数は、加熱対象となる範囲に応じて増加減できる。このため、本実施例の温風ヒーターユニット１００によれば、各筒状体が進出して循環管路１７０を筒状体軸線方向に沿って並べた場合の循環管路１７０の範囲を広狭させることで、加熱範囲の拡大と狭小化に容易に対処でき、用途の拡大を図ることができる。上記した筒状体増減後において、最大径の或いは最小径の筒状体が新たな最大径筒状体１０１や最小径筒状体１０４となる。このような筒状体本数の増減は、現状の最大径筒状体１０１の外周にも、これと重なる筒状体１０２と同様に凹所１１２を予め形成し、新たに追加する筒状体の端部に現状の最大径筒状体１０１と同様に係合爪１１４を形成すればよい。最小径筒状体１０４の側に追加する場合も同様である。また、現状の最大径筒状体１０１の係合爪１１４とその内側の筒状体１０２の凹所１１２との係合を解けば、現状の最大径筒状体１０１を取り除くことで、筒状体本数を減ずることもできる。最小径筒状体１０４についても同様である。
【００２６】
次に、温風供給に関連する構成について説明する。図４は複数の温風ヒーターユニット１００を有する温風ヒーター装置１０の構成を概略的に示す説明図、図５は温風ヒーターユニット１００を図４におけるＡ方向およびＢ方向から矢視して概略的に示す説明図、図６は温風ヒーターユニット１００を図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図、図７は図６における７−７線に沿って断面視して温風ヒーターユニット１００の保持の様子を示す説明図である。
【００２７】
図示するように、温風ヒーター装置１０は、複数、具体的には７の温風ヒーターユニット１００を、向かい合う第１スタンド１２０と第２スタンド１３０で保持する。この両スタンドは、その上面をその中央が最も高くてその両側は段差状に低くなるようにしており、各段に温風ヒーターユニット１００をその両端で保持する。以下、各段の温風ヒーターユニット１００を区別するため、図示するように温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇと、適宜称する。これらの温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇは、図５に示すように、各温風ヒーターユニット１００が円弧軌跡ＢＳに沿って点在するようにして上記の両スタンドに保持され、吹出口１１０を上向きとする。よって、本実施例の温風ヒーター装置１０では、３次元的に加熱領域を形成できる。
【００２８】
温風ヒーター装置１０は、ブロアー１４０と、熱源ヒーター１５０と、第１スタンド１２０の温風導入部１２２とを供給管路１６０で繋ぐ。これにより、温風ヒーター装置１０は、ブロアー１４０にて送風したエアーを、熱源ヒーター１５０に導いて温風とした後に、この温風を、温風導入部１２２から第１スタンド１２０に導入する。第１スタンド１２０は、その内部にそれぞれの温風ヒーターユニット１００に到る温風経路１２３を備え、それぞれの温風ヒーターユニット１００の最大径筒状体１０１（図１参照）に温風を分岐供給する。また、第２スタンド１３０は、その内部にそれぞれの温風ヒーターユニット１００の最小径筒状体１０４（図１参照）から温風回収経路１３３を備え、第２スタンド１３０の合流回収部１３２と熱源ヒーター１５０を循環管路１７０で繋ぐ。これにより、温風ヒーター装置１０は、それぞれの温風ヒーターユニット１００の最小径筒状体１０４から余剰の温風を回収して、循環管路１７０を介して熱源ヒーター１５０からの温風に環流する。
【００２９】
それぞれの温風ヒーターユニット１００における最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４は、図７に示すように、一端が閉塞状とされ、大径側係合具１８０と小径側係合具１９０にて、第１スタンド１２０或いは第２スタンド１３０に係合保持される。大径側係合具１８０は、中空の係合シャフト１８１とトップ留具１８３とを備え、係合シャフト１８１の先端を第１スタンド１２０における温風経路１２３の開口テーパネジと気密に螺合させる。第１スタンド１２０から延びた係合シャフト１８１は、最大径筒状体１０１を貫通し、シャフト頂上では、トップ留具１８３にて固定される。これにより、最小径筒状体１０４は、大径側係合具１８０により第１スタンド１２０に係合されると共に、係合シャフト１８１の軸回りに回動可能となる。小径側係合具１９０にあっては、その係合対象が最小径筒状体１０４であるものの、大径側係合具１８０と同様に、中空の係合シャフト１９１とトップ留具１９３を有するので、最小径筒状体１０４にあっても、係合シャフト１９１の軸回りに回動可能となる。そして、係合シャフト１８１と係合シャフト１９１は、共に側面に開口１８２と開口１９２を有するので、既述したように、温風経路１２３から分岐供給された温風は、開口１８２を経て最大径筒状体１０１の内部に流れ込んだ後、各筒状体の吹出口１１０から吹き出され、その余剰の温風は、開口１９２を経て温風回収経路１３３に入り込んで回収される。
【００３０】
既述したように、最大径筒状体１０１を始めとする筒状体１０２〜１０４は、伸縮可能であると共に、最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４とは、係合シャフト１８１或いは係合シャフト１９１の軸回りに回動可能である。温風ヒーター装置１０は、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０を駆動する図示しないスタンド駆動機構を備え、スタンド駆動により次のような使用態様を取り得る。図８は温風ヒーター装置１０の使用形態の一例を概略的に示す説明図、図９は温風ヒーター装置１０の他の使用形態の一例を概略的に示す説明図である。
【００３１】
温風ヒーター装置１０は、スタンド駆動機構により、図８に示すように、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドを平行にしたまま、一方のスタンドをスタンド間隔が開くよう平行駆動する。図１０はスタンド平行駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。図示するように、スタンド平行駆動の場合、それぞれの温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１を始めとする各筒状体を同じようにして伸縮させる。
【００３２】
温風ヒーター装置１０は、図９に示すように両スタンドを図における紙面奥側を支点にスイング状に駆動（スイング駆動）する。図１１はスタンドスイング駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。図示するように、スタンドスイング駆動では、最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４とが既述したように回動するので、紙面奥側の支点側にあたる温風ヒーターユニット１００ｇが最も各筒状体の進出が少なく、温風ヒーターユニット１００ｆ→１００ｅ→１００ｄ→１００ｃ→１００ｂ→１００ａの順に筒状体の進出程度が大きくなる。つまり、温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｆは、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の傾斜程度に応じて、筒状体を伸縮させる。なお、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０における筒状体保持のための上面段差は、その側面が上記のようにスタンド傾斜程度に応じて伸縮する温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｆと干渉しないようにされている。また、図９においては、温風ヒーターユニット１００ｅ〜１００ｆは、温風ヒーターユニット１００ｄに隠れるため、図には示されていない。
【００３３】
以上説明したように、本実施例の温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１の内部にそれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容し、図１に示すように、各筒状体を伸縮できるようにする。そして、最大径筒状体１０１にそれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容した収容状態では、それぞれの筒状体１０１〜１０４の吹出口１１０を重ねて、この際の、吹出口１１０からの軸線に沿った帯状の温風吹き出し範囲を最小の加熱範囲とする。その一方、最大径筒状体１０１の内部からそれ以外の筒状体１０２〜１０４の全てを軸線に沿って進出させた状態では、それぞれの筒状体１０１〜１０４の吹出口１１０を筒状体軸線に沿って並ばせ、この筒状体進出の状態では、吹出口１１０からの軸線に沿った帯状の温風吹き出し範囲を最大の加熱範囲とする。その上で、本実施例の温風ヒーターユニット１００では、図４と図８に示すように、上記した最小の加熱範囲（図４）から最大の加熱範囲（図８）まで、筒状体１０１〜１０４の進出の状況に応じて種々の加熱範囲を取ることができる。このため、本実施例の温風ヒーターユニット１００によれば、この温風ヒーターユニット１００を含む温風ヒーター装置１０を膜延伸装置における膜材加熱用に用いた場合には、膜材の延伸倍率を変更する際に加熱範囲の不足を来さないようにできるので、延伸倍率変更の際の品質低下を抑制することが可能となる。また、温風ヒーター装置１０は、膜材延伸に限らず、加熱範囲を種々変更する用途に、容易に適応でき、汎用性を高めることができる。
【００３４】
また、本実施例の温風ヒーター装置１０では、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドに対して、それぞれ最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４を、図７に示すように、最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４とを回動できるように係合保持する。このため、図８に示すようにスタンド平行駆動の他、図９に示すようにスイング駆動をさせて、温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇのそれぞれにおいて、各ユニットにおける吹出口１１０が並んだ際の筒状体軸線方向の長さを変えることができる。よって、加熱範囲を図１１における紙面下方側に末広がりとなる領域とするような場合であっても、容易に対処できる。
【００３５】
また、本実施例の温風ヒーターユニット１００では、最大径筒状体１０１にそれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容するに当たり、内側の筒状体には軸線方向の凹所１１２を設け、その外側の筒状体の係合爪１１４を凹所１１２に入り込ませるようにした。よって、最大径筒状体１０１を始めとする筒状体１０２〜１０４を、最大径筒状体１０１の内部から軸線周りの回転ズレを起こすことなく筒状体軸線方向に沿って進退可能とできる。このため、筒状体１０１〜１０４の収容状態での吹出口１１０の重なりがずれたり、筒状体１０１〜１０４の進出状態での吹出口１１０の軸線に沿った並びがずれないようにできる。この結果、本実施例の温風ヒーターユニット１００によれば、温風の吹き付け対象、例えば、膜材をより均一に加熱でき、好ましい。
【００３６】
また、本実施例の温風ヒーター装置１０では、それぞれの温風ヒーターユニット１００における最大径筒状体１０１の一端側から温風を供給した上で、最小径筒状体１０４の一端側から余剰の温風を回収して（図４、図７参照）、その回収した温風を熱源ヒーター１５０からの温風に循環管路１７０を経て環流する。このため、本実施例の温風ヒーター装置１０によれば、温風の循環利用が可能となるので、熱源ヒーター１５０での温風の加熱効率を向上できるほか、コスト低減も図ることができる。
【００３７】
上記した本実施例の温風ヒーター装置１０において、それぞれの筒状体１０１〜１０４に対応した温風経路１２３に流量調整弁を設け、各筒状体への温風供給量を調整するようにすることもできる。例えば、最大径筒状体１０１と筒状体１０２〜１０４が図４もしくは図１０に示すように同じ長さであれば、各筒状体への温風供給量を一律とし、図１１や図１４に示すように各筒状体でその長さが相違すれば、筒状体長さが長い温風ヒーターユニット１００ほど温風供給量が多くなるよう筒状体長さに応じて温風供給量を変えるようにできる。こうすれば、長さの異なる温風ヒーターユニット１００ごとの単位長さ当たりの温風供給量、およびこれに基づく温風吹き出し量を均一化できるので、温風の吹き付け対象を、温風ヒーターユニット１００ごとに均一化できる。
【００３８】
次に、上記した温風ヒーター装置１０を組み込んだ膜延伸装置について説明する。図１２は温風ヒーター装置１０を膜材加熱用に有する膜延伸装置２００の概略構成を示す説明、図１３は図１２におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【００３９】
図示するように、膜延伸装置２００は、既述した温風ヒーター装置１０と、延伸ローラーユニット２１０と、膜材送りローラー２２０と、巻き取りローラー対２２２とを備える。膜材送りローラー２２０は、延伸ローラーユニット２１０に膜材を搬送する。この膜延伸装置２００は、延伸ローラーユニット２１０の配設領域を膜材の延伸ゾーンとし、その搬送方向下流側を巻き取りローラー対２２２による巻き取りゾーンとする。巻き取りローラー対２２２は、延伸ローラーユニット２１０にて延伸済みの膜材を巻き取る。
【００４０】
延伸ローラーユニット２１０は、把持ローラー２１２と、三つの線材送りローラー２１４〜２１６と、無端状の線材２１８とテンションローラー２１９とを備える。把持ローラー２１２は、その外周に環状溝２１３を備え、線材２１８は、線材送りローラー２１４〜２１６に掛け渡された上で、線材送りローラー２１４〜２１６に亘る把持ローラー２１２の回転角度範囲で環状溝２１３に入り込むよう押し付けられつつ、搬送される。そして、この延伸ローラーユニット２１０は、図示するように温風ヒーター装置１０の両側に対向して配設され、温風ヒーター装置１０に向けて膜材送りローラー２２０にて搬送される膜材の幅方向端部を、把持ローラー２１２の環状溝２１３に線材２１８により上記の回転角度範囲に亘って押し付け、これを把持する。
【００４１】
膜延伸装置２００は、延伸ローラーユニット２１０を温風ヒーター装置１０の第１スタンド１２０と第２スタンド１３０に近接配置し、延伸ローラーユニット２１０を各スタンドに係合して備える。温風ヒーター装置１０は、図１２に示すようにそれぞれの温風ヒーターユニット１００を円弧軌跡ＢＳに倣うように備える。そして、延伸ローラーユニット２１０が上記したようにスタンド近接された場合、把持ローラー２１２の外周は、円弧軌跡ＢＳの外側となるようにされる。よって、温風ヒーター装置１０は、円弧軌跡ＢＳに倣って配置された温風ヒーターユニット１００を把持ローラー２１２の外周軌跡に倣って備えた上で、吹出口１１０を把持ローラー２１２の外周に沿って３次元的に湾曲した膜材に向け、当該膜材に吹出口１１０から温風を吹き付けて、膜材を加熱する。
【００４２】
膜延伸装置２００は、温風ヒーター装置１０を挟んで向かい合って膜材の幅方向端部を把持済みの延伸ローラーユニット２１０を、膜材の搬送方向から膜幅方向に傾斜可能に図示しないローラー保持機構にて保持し、延伸ローラーユニット２１０の傾斜角度を可変とする。図１４は温風ヒーター装置１０と延伸ローラーユニット２１０とを共に傾斜させた状態を概略的に示す説明、図１５は図１４におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【００４３】
温風ヒーター装置１０の第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドは、既述したように延伸ローラーユニット２１０と係合されていることから、膜延伸装置２００は、図示するように、延伸ローラーユニット２１０と、温風ヒーター装置１０の両スタンドとを、連動して膜材の搬送方向下流側に向けて末広がりとなるよう傾斜させる。つまり、膜延伸装置２００は、線材２１８にて膜材の幅方向端部を把持した把持ローラー２１２を膜幅方向に傾斜させると共に、温風ヒーター装置１０における温風ヒーターユニット１００のそれぞれにおいて、筒状体１０１〜１０４を把持ローラー２１２の傾斜角度に応じて伸縮させる。
【００４４】
ここで、上記した本実施例の膜延伸装置２００と対比する膜延伸装置について簡単に説明する。図１６は図１２相当図であり３次元的に湾曲した形状のヒーターＨを温風ヒーター装置１０に代えて用いた膜延伸装置の概略構成を示す説明、図１７はヒーターＨを用いた場合の図１３相当図であり図１６におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図、図１８はヒーターＨを用いた場合の図１４相当図であり延伸ローラーユニット２１０を傾斜させた状態を概略的に示す説明、図１９はヒーターＨを用いた場合の図１５相当図であり図１８におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【００４５】
こ３次元的に湾曲した形状のヒーターＨを温風ヒーター装置１０に代えて用いた膜延伸装置では、図１６〜図１７の延伸前においては、特段の支障はない。しかしながら、膜材を把持済みの延伸ローラーユニット２１０を膜材延伸のために膜材幅方向に傾斜させると、図１９の平面視に示すように、図におけるヒーターＨの左右端から把持ローラー２１２までの間は、ヒーターＨによる加熱を受けら得れず、膜材の延伸品質の低下を来す。加えて、３次元的に湾曲したヒーターＨは、把持ローラー２１２の傾斜に伴ってヒーター位置を変えることがないので、図１９の側面視に示すように、把持ローラー２１２から巻き取りローラー対２２２に巻かれつつある膜材と干渉し、膜材の損傷を招く。
【００４６】
これに対し、図１２〜図１５に示した本実施例の膜延伸装置２００では、膜材送りローラー２２０により搬送された膜材を、延伸ローラーユニット２１０における把持ローラー２１２の外周に倣って円弧状とした上で、把持ローラー２１２の傾斜により延伸する（図１５参照）。この延伸領域は、膜材の搬送方向と幅方向をｘｙ平面としローラー中心から外周に向かう方向をｚ軸とする３次元的なものとなるものの、膜延伸装置２００は、把持ローラー２１２の外周軌跡に倣って温風ヒーターユニット１００を配設した上で、それぞれの温風ヒーターユニット１００を、温風ヒーター装置１０における第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の配設箇所において、複数の筒状体１０１〜１０４を把持ローラー２１２の傾斜角度に応じて伸縮させる。よって、本実施例の膜延伸装置２００によれば、３次元的に延伸される膜材と干渉することなく、延伸されつつある膜材の下面に向けてそれぞれの筒状体における吹出口１１０から温風を吹き付けて過不足なく均一に加熱できるので、延伸後の膜材の品質低下を抑制できる。例えば、均一な加熱を図った上で膜材を延伸できるので、膜材の可塑性の均一化や分子配向の促進等による延伸済み膜材の物性（強度や透過性、伝導性等）の均質化を図ることができる。
【００４７】
本実施例の膜延伸装置２００による延伸対象となる膜材は、特段の制約を受けることはなく、光学フィルムや、分離膜、包装材、衣料、断熱材、絶縁材等、種々の膜材の延伸を達成できる。この際の、材料についても制約はなく、ポリエチレン、ポリアミド等の種々の樹脂材料の膜材を延伸できる。しかも、本実施例の膜延伸装置２００では、把持ローラー２１２の傾斜程度と当該ローラーと連動した温風ヒーターユニット１００の伸縮程度とを、種々設定できることから、様々な延伸倍率の延伸膜材を容易に得ることができる。また、延伸される範囲の膜材を延伸範囲に亘って均等に加熱可能であることから、樹脂製の膜材をその最大限の延伸倍率近くまで、均質に延伸することもできる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、温風ヒーター装置１０では、複数の温風ヒーターユニット１００を円弧軌跡ＢＳに沿って点在するようにして第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドで保持することで、３次元的な加熱領域を実現できるようにしたが、２次元的は加熱領域とすることもできる。この場合は、図５において、温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇを一列に並ぶようにすればよい。そして、膜材を平面的に延伸する装置に対して、上記のように温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇを一列に並ぶようにした温風ヒーター装置１０を適用するようにすることもできる。
【００４９】
また、本実施例では、それぞれの温風ヒーターユニット１００における最大径筒状体１０１から温風を供給し、最小径筒状体１０４の側から余剰の温風を回収するようにしたが、最小径筒状体１０４の側から温風を供給し、最大径筒状体１０１の側で余剰の温風を回収するようにすることもできる。
【００５０】
また、本実施例では、吹出口１１０を筒状体軸線に沿った長孔状のものとしたが、円形の吹出口を筒状体軸線に沿って複数並べるようにしてもよい。こうしても、供給を受けた温風を前記軸線に沿った帯状に吹き出すことができる。
【００５１】
また、本実施例では、膜延伸装置２００に膜加熱用に設置するヒーターとして筒状の温風ヒーターユニット１００を採用したが、これに限らない。図２０は温風ヒーターユニット１００に代用可能な電熱ヒーターユニット３００を模式的に示す説明図である。この電熱ヒーターユニット３００は、第１〜第４の板状体を備え、それぞれの上面に長手方向に沿って電熱線３１０を埋設し、この電熱線３１０の発熱を通して上面から加熱対象である膜材に放熱する。第１板状体３０１と第４板状体３０４は、他の二つの板状体より長寸とされ、それぞれの板状体は、隣り合う板状体と重なり合った上で長手方向に沿って相対的に摺動できるようにされている。よって、電熱ヒーターユニット３００にあっても、既述した温風ヒーターユニット１００と同様、第１板状体３０１からこれ以外の第２板状体３０２、第３板状体３０３および第４板状体３０４を長手方向に沿ってそれぞれ進出させ、各板状体は伸縮自在となる。
【００５２】
この電熱ヒーターユニット３００は、図示するように各板状体を進出させた場合、端部で重なることになるが、電熱線３１０の埋設範囲を板状体端部の手前までに控えることで、上記のように最も進出した際に、電熱線３１０が重ならないようにできる。こうすれば、伸縮した第１板状体３０１〜第４板状体３０４にて膜材を加熱する場合、膜材表面をくまなく加熱すると共に、板状体端部においても、電熱線３１０を重ねないことで、加熱過剰としないようにできる。そして、この電熱ヒーターユニット３００は、図４〜図６に示すように、第１スタンド１２０の各段部に第１板状体３０１の端部を、第２スタンド１３０に第４板状体３０４の端部を回動自在に係合させることで、温風ヒーターユニット１００と代用できる。この場合、電熱ヒーターユニット３００を代用した温風ヒーター装置１０にて図９に示すように第１スタンド１２０と第２スタンド１３０とをスイング駆動すると、スイングの支点側ほど進出の程度が少なくなり、隣り合う板状体の重なり範囲が増える。この重なり範囲では、隣り合う板状体のそれぞれの電熱線３１０が共に通電可能なため、加熱対象（上記の実施例では膜材）への放熱（加熱）が過多となり得る。こうした事態は、次のように構成することで解消できる。
【００５３】
第１板状体３０１〜第４板状体３０４の各板状体の電熱線３１０を長手方向に分割した電熱線として、それぞれの電熱線（分割電熱線）を直列に接続する。その上で、直列接続された分割電熱線への通電対象個数を、電熱ヒーターユニット３００の伸縮程度に応じて可変設定するようにする。例えば、各板状体が最も進出した電熱ヒーターユニット３００では、各板状体において、全ての分割電熱線を通電対象とし、これよりも進出の程度が少ない電熱ヒーターユニット３００においては、隣り合う板状体の重なり範囲では一方の板状体の電熱線３１０にしかに通電しないよう、通電対象の分割電熱線を選別する。こうすれば、上記した加熱過多を抑制して、加熱対象を加熱できる。
【符号の説明】
【００５４】
１０…温風ヒーター装置
１００、１００ａ〜１００ｇ…温風ヒーターユニット
１０１〜１０４…筒状体
１０１…最大径筒状体
１０４…最小径筒状体
１１０…吹出口
１１２…凹所
１１４…係合爪
１２０…第１スタンド
１２２…温風導入部
１２３…温風経路
１３０…第２スタンド
１３２…合流回収部
１３３…温風回収経路
１４０…ブロアー
１５０…熱源ヒーター
１６０…供給管路
１７０…循環管路
１８０…大径側係合具
１８１…係合シャフト
１８２…開口
１８３…トップ留具
１９０…小径側係合具
１９１…係合シャフト
１９２…開口
１９３…トップ留具
２００…膜延伸装置
２１０…延伸ローラーユニット
２１２…把持ローラー
２１３…環状溝
２１４…線材送りローラー
２１８…線材
２１９…テンションローラー
２２０…膜材送りローラー
２２２…巻き取りローラー対
３００…電熱ヒーターユニット
３０１〜３０４…第１〜第４板状体
３１０…電熱線
Ｈ…ヒーター
ＢＳ…円弧軌跡
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜材を加熱しつつ延伸する膜延伸装置と膜材の加熱等のために温風を吹き出す温風ヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
膜延伸装置は、搬送される膜材をその幅方向両側で把持しつつ、その把持箇所を搬送方向から膜幅方向に傾斜させて延伸し、この延伸の際には、膜材をヒーターにて加熱する（例えば、下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２１５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
膜材の延伸倍率は、把持箇所の傾斜の程度に依存するので、傾斜程度を変更することで、所望の延伸倍率とできる。ところが、延伸倍率を高めると、加熱すべき膜材領域が広くなるが、ヒーターの加熱領域は同じままであるので、加熱領域から外れた膜材領域では加熱不足を招き、延伸にムラが発生し延伸後の膜材の品質低下が危惧される。こうした延伸ムラは、加熱領域が異なるヒーターへの交換で解消できるものの、余分な作業負荷が掛かってしまう。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、膜材の延伸倍率変更への対処を簡便化しつつ、倍率変更の際の品質低下の抑制を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決することを目的としてなされたものであり、以下の構成を採用した。
【０００７】
[適用１：膜延伸装置]
長尺状の膜材を搬送しつつ幅方向に延伸する膜延伸装置であって、
前記搬送されつつある前記膜材の幅方向端部を搬送方向に沿った把持範囲に亘って把持する把持部を前記膜材の幅方向の両側に備え、該両側の前記把持部を、前記搬送方向の下流側に向かって末広がりとなるよう前記搬送方向から膜幅方向に傾斜可能に保持し、前記把持部の傾斜角度を可変とする延伸ユニットと、
前記把持部にて把持された前記膜を加熱するよう前記延伸ユニットにおける前記両側の把持部の間に配設され、前記把持部がなす傾斜角度に応じて伸縮するヒーターとを備える
ことを要旨とする。
【０００８】
上記構成を備える膜延伸装置では、前記延伸ユニットにより前記把持部がなす傾斜角度を広狭調整して延伸倍率を変更する際、把持部のなす傾斜角度に応じてヒーターを伸縮させる。よって、上記構成を備える膜延伸装置によれば、延伸される膜材をその幅方向の延伸範囲に亘ってヒーターにて加熱することができるので、膜材の延伸倍率を変更する際の品質低下を抑制できる。これに加え、ヒーターの交換が不要なことから、膜材の延伸倍率の変更への対処を簡略化できる。
【０００９】
上記構成を備える膜延伸装置は、次のような態様とすることができる。例えば、前記ヒーターを膜加熱のために温風を吹き出す温風ヒーターとした上で、この温風ヒーターについては、外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備えるものとする。そして、前記最大径筒状体と前記最小径筒状体とを、前記吹出口が前記膜に向くように前記延伸ユニットに係合させ、前記延伸ユニットにより前記把持部がなす傾斜角度に応じて前記収容と前記進出の状態とを起こし、前記複数本の筒状体を伸縮させるものできる。
【００１０】
上記態様の膜延伸装置では、その有する温風ヒーターは、最大径筒状体の内部にそれ以外の筒状体を収容した状態で、それぞれの筒状体の吹出口を重ねて、この状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最小の加熱範囲とする。その一方、最大径筒状体の内部からそれ以外の筒状体の全てを軸線に沿って進出させると、この状態では、それぞれの筒状体の吹出口を軸線に沿って並ばせる。そして、このように全ての筒状体を進出させた状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最大の加熱範囲とする。つまり、上記態様の膜延伸装置は、その温風ヒーターを、上記した最小の加熱範囲から最大の加熱範囲まで、筒状体の進出の状況に応じて種々の加熱範囲を取ることができるようにして、この温風ヒーターを把持部がなす傾斜角度に応じて伸縮させる。このため、上記態様の膜延伸装置によれば、膜材の延伸倍率を変更する際に加熱範囲の不足を来さないようにできるので、既述したように、延伸倍率変更の際の品質低下の抑制と、膜材の延伸倍率の変更への対処の簡略化が可能である。
【００１１】
また、前記把持部について、これを、外周に環状溝が形成された把持ローラーと、該把持ローラーの前記環状溝に所定回転角度範囲に亘って入り込んで、該所定回転角度範囲において前記膜材の幅方向端部を前記把持ローラーの前記環状溝に押し付けて挟持する無端状の線材と、該線材を前記把持ローラーの回転に伴って送り出す線材送り機構とを備えるものとする。前記延伸ユニットについては、これを、前記吹出口が前記把持ローラーと前記線材とで挟持した前記膜材に向くよう、複数の前記温風ヒーターを前記把持ローラーの外周軌跡に倣って備えた上で、前記線材にて前記膜材の幅方向端部を把持した状態で、前記把持ローラーを前記膜幅方向に傾斜させると共に、前記複数の前記温風ヒーターのそれぞれにおいて、前記複数の筒状体を前記把持ローラーの傾斜角度に応じて伸縮させるものとする。こうすれば、次の利点がある。
【００１２】
上記態様の膜延伸装置では、膜材は、把持ローラーの外周に倣って円弧状となった上で、把持ローラーの傾斜により延伸されるので、延伸領域は、膜材の搬送方向と幅方向をｘｙ平面としローラー中心から外周に向かう方向をｚ軸とする３次元的なものとなる。把持ローラーの外周軌跡に倣って配設された複数の温風ヒーターのそれぞれは、その配設箇所において、複数の筒状体を把持ローラーの傾斜角度に応じて伸縮させる。よって、上記態様の膜延伸装置によれば、３次元的に延伸される膜材と干渉することなく、当該膜材に向けて吹出口から温風を吹き付けて過不足なく加熱できるので、延伸後の膜材の品質低下を抑制できる。
【００１３】
また、上記した膜延伸装置の温風ヒーターを、前記複数本の筒状体を、重なり合う筒状体同士で軸線周りの回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退可能とする位置決め部を有するものとできる。こうすれば、筒状体の収容状態での吹出口の重なりがずれたり、筒状体の進出状態での吹出口の軸線に沿った並びがずらさないようにできる。このため、温風の吹き付け対象、例えば、膜材をより均一に加熱でき、好ましい。
【００１４】
また、前記最大径筒状体または最小外径の最小径筒状体の少なくとも一方は、新たに追加される筒状体に対して前記回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退できるよう、前記位置決め部を有するようにできる。こうすれば、筒状体の本数を可変とできるので、加熱範囲を容易に拡大でき、用途の拡大を図ることができる。なお、位置決め部の位置決めを解けば、最大径筒状体または最小径筒状体を取り除くことで筒状体本数を減らすことができるので、加熱範囲の狭小化にも容易に対処でき、用途の拡大を図ることができる。
【００１５】
また、前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の一方の筒状体の一端側から温風を供給する温風供給源と、前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の他方の筒状体の一端側から前記温風を回収して、該回収した温風を前記温風供給源からの温風に環流する環流部とを備えるようにできる。こうすれば、温風の循環利用が可能となるので、温風供給源での加熱効率を向上できるほか、コスト低減に寄与できる。
【００１６】
[適用２：ヒーター]
温風を吹き出す温風ヒーターであって、
外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、
前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備える
ことを要旨とする。
【００１７】
上記構成を備える温風ヒーターは、最大径筒状体の内部にそれ以外の筒状体を収容した状態で、それぞれの筒状体の吹出口を重ねることから、この状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最小の加熱範囲とする。その一方、最大径筒状体の内部からそれ以外の筒状体の全てを軸線に沿って進出させると、この状態では、それぞれの筒状体の吹出口を軸線に沿って並ばせる。そして、このように全ての筒状体を進出させた状態における吹出口からの温風吹き出し範囲を最大の加熱範囲とする。その上で、上記構成の温風ヒーターは、上記した最小の加熱範囲から最大の加熱範囲まで、筒状体の進出の状況に応じて種々の加熱範囲を取ることができる。このため、上記構成の温風ヒーターによれば、この温風ヒーターを膜延伸装置における膜材加熱用に用いた場合には、膜材の延伸倍率を変更する際に加熱範囲の不足を来さないようにできるので、延伸倍率変更の際の品質低下を抑制することが可能となる。また、上記構成の温風ヒーターは、膜材延伸に限らず、加熱範囲を種々変更する用途に、容易に適応できる。
【００１８】
そして、上記構成を備える温風ヒーターについては、既述した膜延伸装置がその有する温風ヒーターについて採る上記態様とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例の温風ヒーターユニット１００の要部を模式的に示す説明図である。
【図２】図１における２−２線に沿って筒状体１０２を破断して最大径筒状体１０１との関係を示す説明図である。
【図３】図２に示す筒状体係合箇所を概略的に示す説明図である。
【図４】複数の温風ヒーターユニット１００を有する温風ヒーター装置１０の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】温風ヒーターユニット１００を図４におけるＡ方向およびＢ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図６】温風ヒーターユニット１００を図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図７】図６における７−７線に沿って断面視して温風ヒーターユニット１００の保持の様子を示す説明図である。
【図８】温風ヒーター装置１０の使用形態の一例を概略的に示す説明図である。
【図９】温風ヒーター装置１０の他の使用形態の一例を概略的に示す説明図である。
【図１０】スタンド平行駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図１１】スタンドスイング駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。
【図１２】温風ヒーター装置１０を膜材加熱用に有する膜延伸装置２００の概略構成を示す説明である。
【図１３】図１２におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図１４】温風ヒーター装置１０と延伸ローラーユニット２１０とを共に傾斜させた状態を概略的に示す説明である。
【図１５】図１４におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図１６】図１２相当図であり３次元的に湾曲した形状のヒーターＨを温風ヒーター装置１０に代えて用いた膜延伸装置の概略構成を示す説明である。
【図１７】ヒーターＨを用いた場合の図１３相当図であり図１６におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図１８】ヒーターＨを用いた場合の図１４相当図であり延伸ローラーユニット２１０を傾斜させた状態を概略的に示す説明である。
【図１９】ヒーターＨを用いた場合の図１５相当図であり図１８におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【図２０】温風ヒーターユニット１００に代用可能な電熱ヒーターユニット３００を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、その実施例を図面に基づき説明する。図１は本実施例の温風ヒーターユニット１００の要部を模式的に示す説明図である。
【００２１】
図示するように、温風ヒーターユニット１００は、外径が異なる４本の筒状体を備え、最大外径の筒状体（以下、最大径筒状体１０１）の内部にこれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容する。この収容状態で重なり合う二つの筒状体、具体的には、最大径筒状体１０１と筒状体１０２、筒状体１０２と筒状体１０３、筒状体１０３と最小外径の筒状体（以下、最小径筒状体１０４）は、内側の筒状体と外側の筒状体とが筒状体軸線方向に沿って相対的に摺動できるよう、内外径が調整されている。よって、温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１の内部からこれ以外の筒状体１０２〜１０４を筒状体軸線に沿ってそれぞれ進出させるので、各筒状体は伸縮自在となる。
【００２２】
温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１の一端側を温風入口とし、最小径筒状体１０４の一端側の温風出口とし、それぞれの筒状体に、二筋の吹出口１１０を備える。吹出口１１０は、筒状体軸線に沿った長孔状であることから、最大径筒状体１０１を始めとするそれぞれの筒状体は、上記の一端側から供給を受けた温風を筒状体軸線に沿って帯状に吹き出す。吹出口１１０は、後述する位置決め機構により、最大径筒状体１０１にそれ以外の筒状体が収容された状態においては重なり、最大径筒状体１０１の内部からそれ以外の筒状体が筒状体軸線に沿って進出した状態においては、筒状体軸線に沿って並ぶようされている。本実施例では、図示するように膜材を温風吹き付け対象とし、膜材は吹出口１１０の上部に位置することから、吹出口１１０から帯状に吹き出された温風は、膜材に当たって膜材表面に進み、当該表面をくまなく加熱する。なお、筒状体１０１〜１０４において重なり合う筒状体の間には、若干の隙間があり、この隙間から温風は吹き出し得るが、隙間からの温風も加熱に用いることができるので、特段の支障はない。この隙間を簡略的にシールすることもできる。
【００２３】
図２は図１における２−２線に沿って筒状体１０２を破断して最大径筒状体１０１との関係を示す説明図、図３は図２に示す筒状体係合箇所を概略的に示す説明図である。
【００２４】
図示するように、筒状体１０２は、その外周壁に凹所１１２を備え、この凹所１１２は、筒状体軸線方向に延びている。筒状体１０２の外側に位置してこれを収容する最大径筒状体１０１は、筒状体端部に係合爪１１４を備え、当該爪を筒状体１０２の凹所１１２に嵌め込んでいる。係合爪１１４は、最大径筒状体１０１への筒状体１０２の収容後に、折り曲げられて、上記したように凹所１１２に入り込む。この凹所１１２と係合爪１１４は、重なり合う筒状体の間において、異なる円周角度範囲で形成されていることから、最大径筒状体１０１を含む筒状体１０２〜１０４は、重なり合う筒状体同士で軸線周りの回転角度を維持したまま軸線方向に沿って進退する。つまり、凹所１１２と係合爪１１４とにより、筒状体ごとの位置決め機構が形成され、この位置決めにより、既述した吹出口１１０の重なりと筒状体軸線に沿った並びは、筒状体の伸縮の都度に再現される。この場合、凹所１１２は、その端部を筒状体端部より内側に位置するようにされるので、凹所１１２の筒状体軸線に沿った範囲で、各筒状体は伸縮することになる。なお、最大径筒状体１０１と筒状体１０２〜１０４を、テーパー形状として、伸張を制限するようにすることもできる。
【００２５】
温風ヒーターユニット１００における筒状体本数は、図１における最大径筒状体１０１の外側にこれより径の大きな筒状体を追加したり、最小径筒状体１０４の内側にこれより径の小さな筒状体を追加したり、最大径筒状体１０１や最小径筒状体１０４を取り除くと言った筒状体の増減で、可変とされている。つまり、温風ヒーターユニット１００における筒状体本数は、加熱対象となる範囲に応じて増加減できる。このため、本実施例の温風ヒーターユニット１００によれば、各筒状体が進出して循環管路１７０を筒状体軸線方向に沿って並べた場合の循環管路１７０の範囲を広狭させることで、加熱範囲の拡大と狭小化に容易に対処でき、用途の拡大を図ることができる。上記した筒状体増減後において、最大径の或いは最小径の筒状体が新たな最大径筒状体１０１や最小径筒状体１０４となる。このような筒状体本数の増減は、現状の最大径筒状体１０１の外周にも、これと重なる筒状体１０２と同様に凹所１１２を予め形成し、新たに追加する筒状体の端部に現状の最大径筒状体１０１と同様に係合爪１１４を形成すればよい。最小径筒状体１０４の側に追加する場合も同様である。また、現状の最大径筒状体１０１の係合爪１１４とその内側の筒状体１０２の凹所１１２との係合を解けば、現状の最大径筒状体１０１を取り除くことで、筒状体本数を減ずることもできる。最小径筒状体１０４についても同様である。
【００２６】
次に、温風供給に関連する構成について説明する。図４は複数の温風ヒーターユニット１００を有する温風ヒーター装置１０の構成を概略的に示す説明図、図５は温風ヒーターユニット１００を図４におけるＡ方向およびＢ方向から矢視して概略的に示す説明図、図６は温風ヒーターユニット１００を図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図、図７は図６における７−７線に沿って断面視して温風ヒーターユニット１００の保持の様子を示す説明図である。
【００２７】
図示するように、温風ヒーター装置１０は、複数、具体的には７の温風ヒーターユニット１００を、向かい合う第１スタンド１２０と第２スタンド１３０で保持する。この両スタンドは、その上面をその中央が最も高くてその両側は段差状に低くなるようにしており、各段に温風ヒーターユニット１００をその両端で保持する。以下、各段の温風ヒーターユニット１００を区別するため、図示するように温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇと、適宜称する。これらの温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇは、図５に示すように、各温風ヒーターユニット１００が円弧軌跡ＢＳに沿って点在するようにして上記の両スタンドに保持され、吹出口１１０を上向きとする。よって、本実施例の温風ヒーター装置１０では、３次元的に加熱領域を形成できる。
【００２８】
温風ヒーター装置１０は、ブロアー１４０と、熱源ヒーター１５０と、第１スタンド１２０の温風導入部１２２とを供給管路１６０で繋ぐ。これにより、温風ヒーター装置１０は、ブロアー１４０にて送風したエアーを、熱源ヒーター１５０に導いて温風とした後に、この温風を、温風導入部１２２から第１スタンド１２０に導入する。第１スタンド１２０は、その内部にそれぞれの温風ヒーターユニット１００に到る温風経路１２３を備え、それぞれの温風ヒーターユニット１００の最大径筒状体１０１（図１参照）に温風を分岐供給する。また、第２スタンド１３０は、その内部にそれぞれの温風ヒーターユニット１００の最小径筒状体１０４（図１参照）から温風回収経路１３３を備え、第２スタンド１３０の合流回収部１３２と熱源ヒーター１５０を循環管路１７０で繋ぐ。これにより、温風ヒーター装置１０は、それぞれの温風ヒーターユニット１００の最小径筒状体１０４から余剰の温風を回収して、循環管路１７０を介して熱源ヒーター１５０からの温風に環流する。
【００２９】
それぞれの温風ヒーターユニット１００における最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４は、図７に示すように、一端が閉塞状とされ、大径側係合具１８０と小径側係合具１９０にて、第１スタンド１２０或いは第２スタンド１３０に係合保持される。大径側係合具１８０は、中空の係合シャフト１８１とトップ留具１８３とを備え、係合シャフト１８１の先端を第１スタンド１２０における温風経路１２３の開口テーパネジと気密に螺合させる。第１スタンド１２０から延びた係合シャフト１８１は、最大径筒状体１０１を貫通し、シャフト頂上では、トップ留具１８３にて固定される。これにより、最小径筒状体１０４は、大径側係合具１８０により第１スタンド１２０に係合されると共に、係合シャフト１８１の軸回りに回動可能となる。小径側係合具１９０にあっては、その係合対象が最小径筒状体１０４であるものの、大径側係合具１８０と同様に、中空の係合シャフト１９１とトップ留具１９３を有するので、最小径筒状体１０４にあっても、係合シャフト１９１の軸回りに回動可能となる。そして、係合シャフト１８１と係合シャフト１９１は、共に側面に開口１８２と開口１９２を有するので、既述したように、温風経路１２３から分岐供給された温風は、開口１８２を経て最大径筒状体１０１の内部に流れ込んだ後、各筒状体の吹出口１１０から吹き出され、その余剰の温風は、開口１９２を経て温風回収経路１３３に入り込んで回収される。
【００３０】
既述したように、最大径筒状体１０１を始めとする筒状体１０２〜１０４は、伸縮可能であると共に、最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４とは、係合シャフト１８１或いは係合シャフト１９１の軸回りに回動可能である。温風ヒーター装置１０は、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０を駆動する図示しないスタンド駆動機構を備え、スタンド駆動により次のような使用態様を取り得る。図８は温風ヒーター装置１０の使用形態の一例を概略的に示す説明図、図９は温風ヒーター装置１０の他の使用形態の一例を概略的に示す説明図である。
【００３１】
温風ヒーター装置１０は、スタンド駆動機構により、図８に示すように、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドを平行にしたまま、一方のスタンドをスタンド間隔が開くよう平行駆動する。図１０はスタンド平行駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。図示するように、スタンド平行駆動の場合、それぞれの温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１を始めとする各筒状体を同じようにして伸縮させる。
【００３２】
温風ヒーター装置１０は、図９に示すように両スタンドを図における紙面奥側を支点にスイング状に駆動（スイング駆動）する。図１１はスタンドスイング駆動の場合の図４におけるＣ方向から矢視して概略的に示す説明図である。図示するように、スタンドスイング駆動では、最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４とが既述したように回動するので、紙面奥側の支点側にあたる温風ヒーターユニット１００ｇが最も各筒状体の進出が少なく、温風ヒーターユニット１００ｆ→１００ｅ→１００ｄ→１００ｃ→１００ｂ→１００ａの順に筒状体の進出程度が大きくなる。つまり、温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｆは、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の傾斜程度に応じて、筒状体を伸縮させる。なお、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０における筒状体保持のための上面段差は、その側面が上記のようにスタンド傾斜程度に応じて伸縮する温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｆと干渉しないようにされている。また、図９においては、温風ヒーターユニット１００ｅ〜１００ｆは、温風ヒーターユニット１００ｄに隠れるため、図には示されていない。
【００３３】
以上説明したように、本実施例の温風ヒーターユニット１００は、最大径筒状体１０１の内部にそれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容し、図１に示すように、各筒状体を伸縮できるようにする。そして、最大径筒状体１０１にそれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容した収容状態では、それぞれの筒状体１０１〜１０４の吹出口１１０を重ねて、この際の、吹出口１１０からの軸線に沿った帯状の温風吹き出し範囲を最小の加熱範囲とする。その一方、最大径筒状体１０１の内部からそれ以外の筒状体１０２〜１０４の全てを軸線に沿って進出させた状態では、それぞれの筒状体１０１〜１０４の吹出口１１０を筒状体軸線に沿って並ばせ、この筒状体進出の状態では、吹出口１１０からの軸線に沿った帯状の温風吹き出し範囲を最大の加熱範囲とする。その上で、本実施例の温風ヒーターユニット１００では、図４と図８に示すように、上記した最小の加熱範囲（図４）から最大の加熱範囲（図８）まで、筒状体１０１〜１０４の進出の状況に応じて種々の加熱範囲を取ることができる。このため、本実施例の温風ヒーターユニット１００によれば、この温風ヒーターユニット１００を含む温風ヒーター装置１０を膜延伸装置における膜材加熱用に用いた場合には、膜材の延伸倍率を変更する際に加熱範囲の不足を来さないようにできるので、延伸倍率変更の際の品質低下を抑制することが可能となる。また、温風ヒーター装置１０は、膜材延伸に限らず、加熱範囲を種々変更する用途に、容易に適応でき、汎用性を高めることができる。
【００３４】
また、本実施例の温風ヒーター装置１０では、第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドに対して、それぞれ最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４を、図７に示すように、最大径筒状体１０１と最小径筒状体１０４とを回動できるように係合保持する。このため、図８に示すようにスタンド平行駆動の他、図９に示すようにスイング駆動をさせて、温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇのそれぞれにおいて、各ユニットにおける吹出口１１０が並んだ際の筒状体軸線方向の長さを変えることができる。よって、加熱範囲を図１１における紙面下方側に末広がりとなる領域とするような場合であっても、容易に対処できる。
【００３５】
また、本実施例の温風ヒーターユニット１００では、最大径筒状体１０１にそれ以外の筒状体１０２〜１０４を収容するに当たり、内側の筒状体には軸線方向の凹所１１２を設け、その外側の筒状体の係合爪１１４を凹所１１２に入り込ませるようにした。よって、最大径筒状体１０１を始めとする筒状体１０２〜１０４を、最大径筒状体１０１の内部から軸線周りの回転ズレを起こすことなく筒状体軸線方向に沿って進退可能とできる。このため、筒状体１０１〜１０４の収容状態での吹出口１１０の重なりがずれたり、筒状体１０１〜１０４の進出状態での吹出口１１０の軸線に沿った並びがずれないようにできる。この結果、本実施例の温風ヒーターユニット１００によれば、温風の吹き付け対象、例えば、膜材をより均一に加熱でき、好ましい。
【００３６】
また、本実施例の温風ヒーター装置１０では、それぞれの温風ヒーターユニット１００における最大径筒状体１０１の一端側から温風を供給した上で、最小径筒状体１０４の一端側から余剰の温風を回収して（図４、図７参照）、その回収した温風を熱源ヒーター１５０からの温風に循環管路１７０を経て環流する。このため、本実施例の温風ヒーター装置１０によれば、温風の循環利用が可能となるので、熱源ヒーター１５０での温風の加熱効率を向上できるほか、コスト低減も図ることができる。
【００３７】
上記した本実施例の温風ヒーター装置１０において、それぞれの筒状体１０１〜１０４に対応した温風経路１２３に流量調整弁を設け、各筒状体への温風供給量を調整するようにすることもできる。例えば、最大径筒状体１０１と筒状体１０２〜１０４が図４もしくは図１０に示すように同じ長さであれば、各筒状体への温風供給量を一律とし、図１１や図１４に示すように各筒状体でその長さが相違すれば、筒状体長さが長い温風ヒーターユニット１００ほど温風供給量が多くなるよう筒状体長さに応じて温風供給量を変えるようにできる。こうすれば、長さの異なる温風ヒーターユニット１００ごとの単位長さ当たりの温風供給量、およびこれに基づく温風吹き出し量を均一化できるので、温風の吹き付け対象を、温風ヒーターユニット１００ごとに均一化できる。
【００３８】
次に、上記した温風ヒーター装置１０を組み込んだ膜延伸装置について説明する。図１２は温風ヒーター装置１０を膜材加熱用に有する膜延伸装置２００の概略構成を示す説明、図１３は図１２におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【００３９】
図示するように、膜延伸装置２００は、既述した温風ヒーター装置１０と、延伸ローラーユニット２１０と、膜材送りローラー２２０と、巻き取りローラー対２２２とを備える。膜材送りローラー２２０は、延伸ローラーユニット２１０に膜材を搬送する。この膜延伸装置２００は、延伸ローラーユニット２１０の配設領域を膜材の延伸ゾーンとし、その搬送方向下流側を巻き取りローラー対２２２による巻き取りゾーンとする。巻き取りローラー対２２２は、延伸ローラーユニット２１０にて延伸済みの膜材を巻き取る。
【００４０】
延伸ローラーユニット２１０は、把持ローラー２１２と、三つの線材送りローラー２１４〜２１６と、無端状の線材２１８とテンションローラー２１９とを備える。把持ローラー２１２は、その外周に環状溝２１３を備え、線材２１８は、線材送りローラー２１４〜２１６に掛け渡された上で、線材送りローラー２１４〜２１６に亘る把持ローラー２１２の回転角度範囲で環状溝２１３に入り込むよう押し付けられつつ、搬送される。そして、この延伸ローラーユニット２１０は、図示するように温風ヒーター装置１０の両側に対向して配設され、温風ヒーター装置１０に向けて膜材送りローラー２２０にて搬送される膜材の幅方向端部を、把持ローラー２１２の環状溝２１３に線材２１８により上記の回転角度範囲に亘って押し付け、これを把持する。
【００４１】
膜延伸装置２００は、延伸ローラーユニット２１０を温風ヒーター装置１０の第１スタンド１２０と第２スタンド１３０に近接配置し、延伸ローラーユニット２１０を各スタンドに係合して備える。温風ヒーター装置１０は、図１２に示すようにそれぞれの温風ヒーターユニット１００を円弧軌跡ＢＳに倣うように備える。そして、延伸ローラーユニット２１０が上記したようにスタンド近接された場合、把持ローラー２１２の外周は、円弧軌跡ＢＳの外側となるようにされる。よって、温風ヒーター装置１０は、円弧軌跡ＢＳに倣って配置された温風ヒーターユニット１００を把持ローラー２１２の外周軌跡に倣って備えた上で、吹出口１１０を把持ローラー２１２の外周に沿って３次元的に湾曲した膜材に向け、当該膜材に吹出口１１０から温風を吹き付けて、膜材を加熱する。
【００４２】
膜延伸装置２００は、温風ヒーター装置１０を挟んで向かい合って膜材の幅方向端部を把持済みの延伸ローラーユニット２１０を、膜材の搬送方向から膜幅方向に傾斜可能に図示しないローラー保持機構にて保持し、延伸ローラーユニット２１０の傾斜角度を可変とする。図１４は温風ヒーター装置１０と延伸ローラーユニット２１０とを共に傾斜させた状態を概略的に示す説明、図１５は図１４におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【００４３】
温風ヒーター装置１０の第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドは、既述したように延伸ローラーユニット２１０と係合されていることから、膜延伸装置２００は、図示するように、延伸ローラーユニット２１０と、温風ヒーター装置１０の両スタンドとを、連動して膜材の搬送方向下流側に向けて末広がりとなるよう傾斜させる。つまり、膜延伸装置２００は、線材２１８にて膜材の幅方向端部を把持した把持ローラー２１２を膜幅方向に傾斜させると共に、温風ヒーター装置１０における温風ヒーターユニット１００のそれぞれにおいて、筒状体１０１〜１０４を把持ローラー２１２の傾斜角度に応じて伸縮させる。
【００４４】
ここで、上記した本実施例の膜延伸装置２００と対比する膜延伸装置について簡単に説明する。図１６は図１２相当図であり３次元的に湾曲した形状のヒーターＨを温風ヒーター装置１０に代えて用いた膜延伸装置の概略構成を示す説明、図１７はヒーターＨを用いた場合の図１３相当図であり図１６におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図、図１８はヒーターＨを用いた場合の図１４相当図であり延伸ローラーユニット２１０を傾斜させた状態を概略的に示す説明、図１９はヒーターＨを用いた場合の図１５相当図であり図１８におけるＢ方向からの側面視とＣ方向からの平面視とを併記する説明図である。
【００４５】
こ３次元的に湾曲した形状のヒーターＨを温風ヒーター装置１０に代えて用いた膜延伸装置では、図１６〜図１７の延伸前においては、特段の支障はない。しかしながら、膜材を把持済みの延伸ローラーユニット２１０を膜材延伸のために膜材幅方向に傾斜させると、図１９の平面視に示すように、図におけるヒーターＨの左右端から把持ローラー２１２までの間は、ヒーターＨによる加熱を受けら得れず、膜材の延伸品質の低下を来す。加えて、３次元的に湾曲したヒーターＨは、把持ローラー２１２の傾斜に伴ってヒーター位置を変えることがないので、図１９の側面視に示すように、把持ローラー２１２から巻き取りローラー対２２２に巻かれつつある膜材と干渉し、膜材の損傷を招く。
【００４６】
これに対し、図１２〜図１５に示した本実施例の膜延伸装置２００では、膜材送りローラー２２０により搬送された膜材を、延伸ローラーユニット２１０における把持ローラー２１２の外周に倣って円弧状とした上で、把持ローラー２１２の傾斜により延伸する（図１５参照）。この延伸領域は、膜材の搬送方向と幅方向をｘｙ平面としローラー中心から外周に向かう方向をｚ軸とする３次元的なものとなるものの、膜延伸装置２００は、把持ローラー２１２の外周軌跡に倣って温風ヒーターユニット１００を配設した上で、それぞれの温風ヒーターユニット１００を、温風ヒーター装置１０における第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の配設箇所において、複数の筒状体１０１〜１０４を把持ローラー２１２の傾斜角度に応じて伸縮させる。よって、本実施例の膜延伸装置２００によれば、３次元的に延伸される膜材と干渉することなく、延伸されつつある膜材の下面に向けてそれぞれの筒状体における吹出口１１０から温風を吹き付けて過不足なく均一に加熱できるので、延伸後の膜材の品質低下を抑制できる。例えば、均一な加熱を図った上で膜材を延伸できるので、膜材の可塑性の均一化や分子配向の促進等による延伸済み膜材の物性（強度や透過性、伝導性等）の均質化を図ることができる。
【００４７】
本実施例の膜延伸装置２００による延伸対象となる膜材は、特段の制約を受けることはなく、光学フィルムや、分離膜、包装材、衣料、断熱材、絶縁材等、種々の膜材の延伸を達成できる。この際の、材料についても制約はなく、ポリエチレン、ポリアミド等の種々の樹脂材料の膜材を延伸できる。しかも、本実施例の膜延伸装置２００では、把持ローラー２１２の傾斜程度と当該ローラーと連動した温風ヒーターユニット１００の伸縮程度とを、種々設定できることから、様々な延伸倍率の延伸膜材を容易に得ることができる。また、延伸される範囲の膜材を延伸範囲に亘って均等に加熱可能であることから、樹脂製の膜材をその最大限の延伸倍率近くまで、均質に延伸することもできる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、温風ヒーター装置１０では、複数の温風ヒーターユニット１００を円弧軌跡ＢＳに沿って点在するようにして第１スタンド１２０と第２スタンド１３０の両スタンドで保持することで、３次元的な加熱領域を実現できるようにしたが、２次元的は加熱領域とすることもできる。この場合は、図５において、温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇを一列に並ぶようにすればよい。そして、膜材を平面的に延伸する装置に対して、上記のように温風ヒーターユニット１００ａ〜１００ｇを一列に並ぶようにした温風ヒーター装置１０を適用するようにすることもできる。
【００４９】
また、本実施例では、それぞれの温風ヒーターユニット１００における最大径筒状体１０１から温風を供給し、最小径筒状体１０４の側から余剰の温風を回収するようにしたが、最小径筒状体１０４の側から温風を供給し、最大径筒状体１０１の側で余剰の温風を回収するようにすることもできる。
【００５０】
また、本実施例では、吹出口１１０を筒状体軸線に沿った長孔状のものとしたが、円形の吹出口を筒状体軸線に沿って複数並べるようにしてもよい。こうしても、供給を受けた温風を前記軸線に沿った帯状に吹き出すことができる。
【００５１】
また、本実施例では、膜延伸装置２００に膜加熱用に設置するヒーターとして筒状の温風ヒーターユニット１００を採用したが、これに限らない。図２０は温風ヒーターユニット１００に代用可能な電熱ヒーターユニット３００を模式的に示す説明図である。この電熱ヒーターユニット３００は、第１〜第４の板状体を備え、それぞれの上面に長手方向に沿って電熱線３１０を埋設し、この電熱線３１０の発熱を通して上面から加熱対象である膜材に放熱する。第１板状体３０１と第４板状体３０４は、他の二つの板状体より長寸とされ、それぞれの板状体は、隣り合う板状体と重なり合った上で長手方向に沿って相対的に摺動できるようにされている。よって、電熱ヒーターユニット３００にあっても、既述した温風ヒーターユニット１００と同様、第１板状体３０１からこれ以外の第２板状体３０２、第３板状体３０３および第４板状体３０４を長手方向に沿ってそれぞれ進出させ、各板状体は伸縮自在となる。
【００５２】
この電熱ヒーターユニット３００は、図示するように各板状体を進出させた場合、端部で重なることになるが、電熱線３１０の埋設範囲を板状体端部の手前までに控えることで、上記のように最も進出した際に、電熱線３１０が重ならないようにできる。こうすれば、伸縮した第１板状体３０１〜第４板状体３０４にて膜材を加熱する場合、膜材表面をくまなく加熱すると共に、板状体端部においても、電熱線３１０を重ねないことで、加熱過剰としないようにできる。そして、この電熱ヒーターユニット３００は、図４〜図６に示すように、第１スタンド１２０の各段部に第１板状体３０１の端部を、第２スタンド１３０に第４板状体３０４の端部を回動自在に係合させることで、温風ヒーターユニット１００と代用できる。この場合、電熱ヒーターユニット３００を代用した温風ヒーター装置１０にて図９に示すように第１スタンド１２０と第２スタンド１３０とをスイング駆動すると、スイングの支点側ほど進出の程度が少なくなり、隣り合う板状体の重なり範囲が増える。この重なり範囲では、隣り合う板状体のそれぞれの電熱線３１０が共に通電可能なため、加熱対象（上記の実施例では膜材）への放熱（加熱）が過多となり得る。こうした事態は、次のように構成することで解消できる。
【００５３】
第１板状体３０１〜第４板状体３０４の各板状体の電熱線３１０を長手方向に分割した電熱線として、それぞれの電熱線（分割電熱線）を直列に接続する。その上で、直列接続された分割電熱線への通電対象個数を、電熱ヒーターユニット３００の伸縮程度に応じて可変設定するようにする。例えば、各板状体が最も進出した電熱ヒーターユニット３００では、各板状体において、全ての分割電熱線を通電対象とし、これよりも進出の程度が少ない電熱ヒーターユニット３００においては、隣り合う板状体の重なり範囲では一方の板状体の電熱線３１０にしかに通電しないよう、通電対象の分割電熱線を選別する。こうすれば、上記した加熱過多を抑制して、加熱対象を加熱できる。
【符号の説明】
【００５４】
１０…温風ヒーター装置
１００、１００ａ〜１００ｇ…温風ヒーターユニット
１０１〜１０４…筒状体
１０１…最大径筒状体
１０４…最小径筒状体
１１０…吹出口
１１２…凹所
１１４…係合爪
１２０…第１スタンド
１２２…温風導入部
１２３…温風経路
１３０…第２スタンド
１３２…合流回収部
１３３…温風回収経路
１４０…ブロアー
１５０…熱源ヒーター
１６０…供給管路
１７０…循環管路
１８０…大径側係合具
１８１…係合シャフト
１８２…開口
１８３…トップ留具
１９０…小径側係合具
１９１…係合シャフト
１９２…開口
１９３…トップ留具
２００…膜延伸装置
２１０…延伸ローラーユニット
２１２…把持ローラー
２１３…環状溝
２１４…線材送りローラー
２１８…線材
２１９…テンションローラー
２２０…膜材送りローラー
２２２…巻き取りローラー対
３００…電熱ヒーターユニット
３０１〜３０４…第１〜第４板状体
３１０…電熱線
Ｈ…ヒーター
ＢＳ…円弧軌跡
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の膜材を搬送しつつ幅方向に延伸する膜延伸装置であって、
前記搬送されつつある前記膜材の幅方向端部を搬送方向に沿った把持範囲に亘って把持する把持部を前記膜材の幅方向の両側に備え、該両側の前記把持部を、前記搬送方向の下流側に向かって末広がりとなるよう前記搬送方向から膜幅方向に傾斜可能に保持し、前記把持部の傾斜角度を可変とする延伸ユニットと、
前記把持部にて把持された前記膜を加熱するよう前記延伸ユニットにおける前記両側の把持部の間に配設され、前記把持部がなす傾斜角度に応じて伸縮するヒーターとを備える
膜延伸装置。
【請求項２】
請求項１に記載の膜延伸装置であって、
前記ヒーターは、
前記膜を加熱する温風を吹き出す温風ヒーターとされ、
外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、
前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備え、
前記最大径筒状体と前記最小径筒状体とを、前記吹出口が前記膜に向くように前記延伸ユニットに係合させ、前記延伸ユニットにより前記把持部がなす傾斜角度に応じて前記収容と前記進出の状態とを起こし、前記複数本の筒状体を伸縮させる
膜延伸装置。
【請求項３】
請求項２に記載の膜延伸装置であって、
前記把持部は、
外周に環状溝が形成された把持ローラーと、
該把持ローラーの前記環状溝に所定回転角度範囲に亘って入り込んで、該所定回転角度範囲において前記膜材の幅方向端部を前記把持ローラーの前記環状溝に押し付けて挟持する無端状の線材と、
該線材を前記把持ローラーの回転に伴って送り出す線材送り機構とを備え、
前記延伸ユニットは、
前記吹出口が前記把持ローラーと前記線材とで挟持した前記膜材に向くよう、複数の前記温風ヒーターを前記把持ローラーの外周軌跡に倣って備え、
前記線材にて前記膜材の幅方向端部を把持した状態で、前記把持ローラーを前記膜幅方向に傾斜させると共に、前記複数の前記温風ヒーターのそれぞれにおいて、前記複数の筒状体を前記把持ローラーの傾斜角度に応じて伸縮させる
膜延伸装置。
【請求項４】
前記複数本の筒状体は、重なり合う筒状体同士で軸線周りの回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退可能とする位置決め部を有する請求項２または請求項３に記載の膜延伸装置。
【請求項５】
前記最大径筒状体または最小外径の最小径筒状体の少なくとも一方は、新たに追加される筒状体に対して前記回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退できるよう、前記位置決め部を有する請求項４に記載の膜延伸装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の膜延伸装置であって、
前記温風ヒーターの前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の一方の筒状体の一端側から温風を供給する温風供給源と、
前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の他方の筒状体の一端側から前記温風を回収して、該回収した温風を前記温風供給源からの温風に環流する環流部とを備える
膜延伸装置。
【請求項７】
温風を吹き出す温風ヒーターであって、
外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、
前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備える
温風ヒーター。
【請求項１】
長尺状の膜材を搬送しつつ幅方向に延伸する膜延伸装置であって、
前記搬送されつつある前記膜材の幅方向端部を搬送方向に沿った把持範囲に亘って把持する把持部を前記膜材の幅方向の両側に備え、該両側の前記把持部を、前記搬送方向の下流側に向かって末広がりとなるよう前記搬送方向から膜幅方向に傾斜可能に保持し、前記把持部の傾斜角度を可変とする延伸ユニットと、
前記把持部にて把持された前記膜を加熱するよう前記延伸ユニットにおける前記両側の把持部の間に配設され、前記把持部がなす傾斜角度に応じて伸縮するヒーターとを備える
膜延伸装置。
【請求項２】
請求項１に記載の膜延伸装置であって、
前記ヒーターは、
前記膜を加熱する温風を吹き出す温風ヒーターとされ、
外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、
前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備え、
前記最大径筒状体と前記最小径筒状体とを、前記吹出口が前記膜に向くように前記延伸ユニットに係合させ、前記延伸ユニットにより前記把持部がなす傾斜角度に応じて前記収容と前記進出の状態とを起こし、前記複数本の筒状体を伸縮させる
膜延伸装置。
【請求項３】
請求項２に記載の膜延伸装置であって、
前記把持部は、
外周に環状溝が形成された把持ローラーと、
該把持ローラーの前記環状溝に所定回転角度範囲に亘って入り込んで、該所定回転角度範囲において前記膜材の幅方向端部を前記把持ローラーの前記環状溝に押し付けて挟持する無端状の線材と、
該線材を前記把持ローラーの回転に伴って送り出す線材送り機構とを備え、
前記延伸ユニットは、
前記吹出口が前記把持ローラーと前記線材とで挟持した前記膜材に向くよう、複数の前記温風ヒーターを前記把持ローラーの外周軌跡に倣って備え、
前記線材にて前記膜材の幅方向端部を把持した状態で、前記把持ローラーを前記膜幅方向に傾斜させると共に、前記複数の前記温風ヒーターのそれぞれにおいて、前記複数の筒状体を前記把持ローラーの傾斜角度に応じて伸縮させる
膜延伸装置。
【請求項４】
前記複数本の筒状体は、重なり合う筒状体同士で軸線周りの回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退可能とする位置決め部を有する請求項２または請求項３に記載の膜延伸装置。
【請求項５】
前記最大径筒状体または最小外径の最小径筒状体の少なくとも一方は、新たに追加される筒状体に対して前記回転角度を維持したまま前記軸線方向に沿って進退できるよう、前記位置決め部を有する請求項４に記載の膜延伸装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の膜延伸装置であって、
前記温風ヒーターの前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の一方の筒状体の一端側から温風を供給する温風供給源と、
前記最大径筒状体または前記最小径筒状体の他方の筒状体の一端側から前記温風を回収して、該回収した温風を前記温風供給源からの温風に環流する環流部とを備える
膜延伸装置。
【請求項７】
温風を吹き出す温風ヒーターであって、
外径が異なる複数本の筒状体を、最大外径の最大径筒状体の内部に該最大径筒状体以外の前記筒状体が収容された状態と、前記最大径筒状体の内部から該最大径筒状体以外の前記筒状体が前記軸線に沿って進出した状態とを取り得るように備え、
前記複数本の筒状体のそれぞれは、供給を受けた温風を吹き出す吹出口を、前記収容の状態では重なり、前記進出の状態では前記軸線に沿って並ぶように備える
温風ヒーター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２１８４２１（Ｐ２０１２−２１８４２１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９０１５０（Ｐ２０１１−９０１５０）
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０８３１７１７０）株式会社常盤製作所 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０８３１７１７０）株式会社常盤製作所 (2)
【Ｆターム（参考）】
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