特開 2023-178074 フィルム延伸装置、およびフィルムの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178074

(43)【公開日】2023-12-14

(54)【発明の名称】フィルム延伸装置、およびフィルムの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 55/06 20060101AFI20231207BHJP

【ＦＩ】

B29C55/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091126

(22)【出願日】2022-06-03

(71)【出願人】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】増田 友昭

【テーマコード（参考）】

4F210

【Ｆターム（参考）】

4F210AC03

4F210AG01

4F210AJ08

4F210AK04

4F210AM26

4F210AM30

4F210AR06

4F210AR07

4F210AR12

4F210QA03

4F210QC02

4F210QD31

4F210QD36

4F210QD50

4F210QG01

4F210QG18

4F210QM11

4F210QM20

(57)【要約】

【課題】フィルムの酸化現象を抑制しつつ、設備コストの低減を実現するフィルム延伸装置を提供する。
【解決手段】フィルム延伸装置（１００）は、一対のガイドローラ（Ｒ１，Ｒ２）と、ヒータ（４）と、前記ヒータと、前記一対のガイドローラ間のフィルムにおける前記ヒータにより加熱される加熱領域とを少なくとも覆う、イナートガスが充満されるイナートボックス（５）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送方向に張力を加えられて搬送されるフィルムの前記搬送方向に離間して配置され、それぞれ前記フィルムの幅方向に延在する一対のガイドローラと、
前記一対のガイドローラ間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第１加熱部と、
前記第１加熱部と、前記一対のガイドローラ間のフィルムにおける前記第１加熱部により加熱される加熱領域とを少なくとも覆う、イナートガスが充満されるイナートボックスと、を備える、フィルム延伸装置。

【請求項2】

前記一対のガイドローラのうちの上流側の第１ガイドローラは、前記一対のガイドローラ間のフィルムの主面を延長した第１仮想平面に対して前記第１加熱部とは反対側から搬送される前記フィルムをガイドし、
前記一対のガイドローラのうちの下流側の第２ガイドローラは、搬送される前記フィルムを、前記第１仮想平面に対して前記第１加熱部とは反対側にガイドするように、
前記一対のガイドローラが、それぞれ前記フィルムの裏面に当接する、請求項１に記載のフィルム延伸装置。

【請求項3】

前記第１ガイドローラに対して上流側に離間して配置され、前記フィルムの幅方向に延在する第３ガイドローラと、
前記第２ガイドローラに対して下流側に離間して配置され、前記フィルムの幅方向に延在する第４ガイドローラと、
前記第３ガイドローラと前記第１ガイドローラとの間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第２加熱部と、
前記第２ガイドローラと前記第４ガイドローラとの間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第３加熱部と、をさらに備え、
前記第３ガイドローラは、前記第１ガイドローラと前記第３ガイドローラとの間のフィルムの主面を延長した第２仮想平面に対して前記第２ガイドローラとは反対側から搬送される前記フィルムをガイドし、
前記第４ガイドローラは、搬送される前記フィルムを、前記第２ガイドローラと前記第４ガイドローラとの間のフィルムの主面を延長した第３仮想平面に対して前記第２ガイドローラとは反対側にガイドするように、
前記第３ガイドローラおよび前記第４ガイドローラが、それぞれ前記フィルムの表面に当接する、請求項２に記載のフィルム延伸装置。

【請求項4】

前記イナートボックスは、前記第２加熱部、前記第３加熱部、前記第３ガイドローラと前記第１ガイドローラとの間のフィルムにおける前記第２加熱部により加熱される加熱領域、および前記第２ガイドローラと前記第４ガイドローラとの間のフィルムにおける前記第３加熱部により加熱される加熱領域をさらに覆う、請求項３に記載のフィルム延伸装置。

【請求項5】

前記一対のガイドローラのうちの下流側の第２ガイドローラによる前記フィルムの抱き角は、９０°±１０°である、請求項１に記載のフィルム延伸装置。

【請求項6】

前記一対のガイドローラ間のフィルムと前記第１加熱部の放射面との距離は、２０～１００ｍｍであり、
前記一対のガイドローラ間のフィルムの主面に垂直な方向からの平面視において、前記第１加熱部の放射面の下流側端部は、前記一対のガイドローラのうちの下流側の第２ガイドローラの回転軸から上流方向に２０ｍｍ離れた第１位置よりも下流方向に位置する、請求項１に記載のフィルム延伸装置。

【請求項7】

前記フィルムは、前記加熱領域において搬送方向に印加される張力により延伸する、請求項１に記載のフィルム延伸装置。

【請求項8】

搬送方向に張力を加えられて搬送されるフィルムの前記搬送方向に離間して配置され、それぞれ前記フィルムの幅方向に延在する一対のガイドローラによりフィルムに張力を加える工程と、
前記一対のガイドローラ間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第１加熱部により前記フィルムを加熱する工程と、を含み、
前記フィルムを加熱する工程において、前記第１加熱部と、前記一対のガイドローラ間のフィルムにおける前記第１加熱部により加熱される加熱領域と、を少なくとも覆う、イナートガスが充満されるイナートボックスの内部において、前記フィルムは加熱される、フィルムの製造方法。

【請求項9】

前記フィルムのガラス転移温度は、２００～３５０℃である、請求項８に記載のフィルムの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルム延伸装置、およびフィルムの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１～６は、フィルムの搬送方向に印加される張力と、熱風オーブンあるいは赤外線ヒータ等の加熱部によるフィルムの加熱とにより、フィルムを搬送方向に延伸するフィルム延伸装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１７７７６６号公報

【特許文献2】特開２０１２－２５４５４４号公報

【特許文献3】特開２００９－２３３９１８号公報

【特許文献4】特開２０１１－１６２５８８号公報

【特許文献5】特開２０１９－１７７７６６号公報

【特許文献6】特開２０１４－０８３７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

熱風オーブンによりフィルムを加熱する場合、フィルムを延伸可能な温度まで加熱するのに長時間を要する。そのため、熱風オーブンがフィルムの搬送方向に沿って非常に長くする必要があり、設備コストが肥大化してしまうといった問題がある。また、フィルムが高温環境に晒される時間が長くなり、フィルムの酸化現象が進んでしまうといった問題もある。

【0005】

また、赤外線ヒータによりフィルムを加熱する場合、フィルムを短時間で延伸可能な温度まで加熱することができる。そのため、熱風オーブンによりフィルムを加熱する場合と比較し、フィルムの酸化現象を抑制することが可能である。しかしながら、本発明者らの検討によれば、このようなフィルム延伸装置においても、フィルムの酸化現象をさらに抑制する余地があることを見出した。

【0006】

本発明の一態様は、フィルムの酸化現象を抑制しつつ、設備コストの低減を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフィルム延伸装置は、搬送方向に張力を加えられて搬送されるフィルムの前記搬送方向に離間して配置され、それぞれ前記フィルムの幅方向に延在する一対のガイドローラと、前記一対のガイドローラ間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第１加熱部と、前記第１加熱部と、前記一対のガイドローラ間のフィルムにおける前記第１加熱部により加熱される加熱領域とを少なくとも覆う、イナートガスが充満されるイナートボックスと、を備える。

【0008】

また、前記一対のガイドローラのうちの上流側の第１ガイドローラは、前記一対のガイドローラ間のフィルムの主面を延長した第１仮想平面に対して前記第１加熱部とは反対側から搬送される前記フィルムをガイドし、前記一対のガイドローラのうちの下流側の第２ガイドローラは、搬送される前記フィルムを、前記第１仮想平面に対して前記第１加熱部とは反対側にガイドするように、前記一対のガイドローラが、それぞれ前記フィルムの裏面に当接してもよい。

【0009】

また、前記フィルム延伸装置は、前記第１ガイドローラに対して上流側に離間して配置され、前記フィルムの幅方向に延在する第３ガイドローラと、前記第２ガイドローラに対して下流側に離間して配置され、前記フィルムの幅方向に延在する第４ガイドローラと、前記第３ガイドローラと前記第１ガイドローラとの間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第２加熱部と、前記第２ガイドローラと前記第４ガイドローラとの間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第３加熱部と、をさらに備え、前記第３ガイドローラは、前記第１ガイドローラと前記第３ガイドローラとの間のフィルムの主面を延長した第２仮想平面に対して前記第２ガイドローラとは反対側から搬送される前記フィルムをガイドし、前記第４ガイドローラは、搬送される前記フィルムを、前記第２ガイドローラと前記第４ガイドローラとの間のフィルムの主面を延長した第３仮想平面に対して前記第２ガイドローラとは反対側にガイドするように、前記第３ガイドローラおよび前記第４ガイドローラが、それぞれ前記フィルムの表面に当接してもよい。

【0010】

また、前記イナートボックスは、前記第２加熱部、前記第３加熱部、前記第３ガイドローラと前記第１ガイドローラとの間のフィルムにおける前記第２加熱部により加熱される加熱領域、および前記第２ガイドローラと前記第４ガイドローラとの間のフィルムにおける前記第３加熱部により加熱される加熱領域をさらに覆ってもよい。

【0011】

また、前記一対のガイドローラのうちの下流側の第２ガイドローラによる前記フィルムの抱き角は、９０°±１０°であってもよい。

【0012】

また、前記一対のガイドローラ間のフィルムと前記第１加熱部の放射面との距離は、２０～１００ｍｍであり、前記一対のガイドローラ間のフィルムの主面に垂直な方向からの平面視において、前記第１加熱部の放射面の下流側端部は、前記一対のガイドローラのうちの下流側の第２ガイドローラの回転軸から上流方向に２０ｍｍ離れた第１位置よりも下流方向に位置してもよい。

【0013】

また、前記フィルムは、前記加熱領域において搬送方向に印加される張力により延伸してもよい。

【0014】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフィルムの製造方法は、搬送方向に張力を加えられて搬送されるフィルムの前記搬送方向に離間して配置され、それぞれ前記フィルムの幅方向に延在する一対のガイドローラによりフィルムに張力を加える工程と、前記一対のガイドローラ間のフィルムの表面を熱放射により加熱する第１加熱部により前記フィルムを加熱する工程と、を含み、前記フィルムを加熱する工程において、前記第１加熱部と、前記一対のガイドローラ間のフィルムにおける前記第１加熱部により加熱される加熱領域と、を少なくとも覆う、イナートガスが充満されるイナートボックスの内部において、前記フィルムは加熱される。

【0015】

また、前記フィルムのガラス転移温度は、２００～３５０℃であってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様によれば、フィルムの酸化現象を抑制しつつ、設備コストの低減を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るフィルム延伸装置の概略構成の一例を示す模式図である。

【図2】上記フィルム延伸装置の概略構成の一例を示す斜視図である。

【図3】上記フィルム延伸装置におけるヒータとガイドローラとの位置関係を示す模式図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るフィルム延伸装置の概略構成のさらに他の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〔実施形態１〕
（フィルム延伸装置の概略構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るフィルム延伸装置１００の概略構成の一例を示す模式図である。図２は、当該フィルム延伸装置１００の概略構成の一例を示す斜視図である。図１は、フィルムＦの長さ方向に平行かつ、フィルムＦの幅方向に直交する面に直交する方向から見た図である。図１および図２において、搬送方向はフィルムＦの長さ方向である。

【0019】

図１および図２に示すように、フィルム延伸装置１００は、第１ガイドローラＲ１、第２ガイドローラＲ２、およびヒータ４（第１加熱部）を備える。なお、図２において、ヒータ４の図示を省略している。フィルム延伸装置１００は、さらに第１ガイドローラＲ１の上流側および第２ガイドローラＲ２の下流側にそれぞれ駆動ローラ（不図示）を備える。フィルム延伸装置１００は、このような離間された駆動ローラの周速差によりフィルムＦを搬送方向に延伸する装置である。

【0020】

フィルムＦは、例えば熱可塑性フィルムである。本実施形態において、フィルムＦは、比較的高いガラス転移温度（例えば、２００～３５０℃）を有していてもよい。フィルムＦは、例えばＰＩ（ポリイミド）フィルムである。

【0021】

第１ガイドローラＲ１および第２ガイドローラＲ２は、搬送方向に張力を加えられて搬送されるフィルムＦの搬送方向に（例えば、約３００ｍｍだけ）離間して配置され、それぞれフィルムＦの幅方向に延在する一対のガイドローラＲ１，Ｒ２である。フィルムＦに加えられる張力は例えば１００～４００Ｎ／ｍである。

【0022】

第１ガイドローラＲ１は、一対のガイドローラのうち上流側のガイドローラである。第２ガイドローラＲ２は、一対のガイドローラのうち下流側のガイドローラである。

【0023】

ヒータ４は、一対のガイドローラＲ１，Ｒ２間のフィルムＦ（以下、ローラ間フィルムＦ１２と称する）の表面を熱放射により加熱する。ヒータ４は、フィルムＦの表面温度をガラス転移温度より高い温度（例えば約２５５～２７５℃）まで加熱する。これにより、フィルムＦを張力により搬送方向に延伸可能とする。以下、搬送されるフィルムＦにおいてヒータ４の熱放射により表面温度がガラス転移温度より高い温度まで加熱される（延伸可能な）領域を加熱領域Ｈ１と称する。ローラ間フィルムＦ１２の主面に垂直な方向からの平面視（以下、「上記平面視」と称する）において、加熱領域Ｈ１の搬送方向の端部は、ヒータ４の放射面４Ｓの搬送方向の端部と略一致する。

【0024】

ヒータ４は、少なくとも１つの遠赤外線ヒータを備えてもよい。遠赤外線ヒータそれぞれの放射面は、略矩形形状である。ヒータ４は、フィルムＦの幅方向に沿って並設された複数の遠赤外線ヒータを備えてもよい。例えば、フィルムＦの表面を幅方向に沿って均一に加熱するように、それぞれ約１２０ｍｍ×１２０ｍｍの寸法を有する５つの遠赤外線ヒータが幅方向に設置間隔を約５ｍｍ空けて設けられる。このような構成により、ヒータ４の放射領域をフィルムＦの幅よりも広くし、ヒータ４により加熱されるフィルムＦの表面温度をフィルムＦの幅方向にわたって均一に保つことができる。なお、ヒータ４の構成としては上述の構成に限定されるものではない。例えば、フィルムＦの幅の長さに合わせて幅方向に設けられる遠赤外線ヒータの個数が選択されてもよい。また、ヒータ４は、フィルムＦの搬送方向に沿って並設された複数の遠赤外線ヒータを備えてもよい。以下、上述の１つ以上の遠赤外線ヒータの放射面が連結された面のことを、ヒータ４の放射面４Ｓと称する。

【0025】

また、反射板（不図示）がフィルムＦに対してヒータ４の反対側に設けられてもよい。反射板は、ヒータ４から放射された熱または熱線をフィルムＦに向かって反射する。

【0026】

第１ガイドローラＲ１は、ローラ間フィルムＦ１２を延長した第１仮想平面Ｓ１に対してヒータ４とは反対側から搬送されるフィルムＦをガイドする。第１ガイドローラＲ１は、フィルムＦの裏面に当接する。第２ガイドローラＲ２は、搬送されるフィルムＦを、第１仮想平面Ｓ１に対してヒータ４とは反対側にガイドする。第２ガイドローラＲ２は、フィルムＦの裏面に当接する。すなわち、図１および図２に示すように、一対のガイドローラＲ１，Ｒ２は、フィルムＦの表面がヒータ４側に向かうように、フィルムＦの搬送経路を凸状に規定する。

【0027】

上述の構成により、フィルム延伸装置１００は、ガイドローラＲ１，Ｒ２による張力とヒータ４の加熱とにより、フィルムＦを搬送方向に延伸することができる。また、加熱されたフィルムＦをガイドローラＲ１，Ｒ２の表面に接触させることにより、フィルムＦをガラス転移温度以下に冷却しつつ、フィルムＦの冷却による幅方向の収縮をガイドローラＲ１，Ｒ２のグリップ力により抑制することができる。

【0028】

また、ヒータ４の熱放射によりフィルムＦの表面を加熱している。これにより、フィルムＦの表面に熱風を吹き付けることによりフィルムＦを加熱する場合と比較し、フィルムＦを短時間で延伸可能な温度まで加熱することができる。特に、比較的高いガラス転移温度（例えば、２００～３５０℃）を有するフィルムＦについても、短時間で延伸可能な温度まで加熱することができる。そのため、フィルムＦの酸化現象を抑制することができる。

【0029】

また、フィルムＦの酸化現象の進行度合いは、フィルムＦのＹＩ値（黄色度）に寄与する。フィルムＦの酸化現象が進行するほど、フィルムＦのＹＩ値は大きくなる。ヒータ４の熱放射によりフィルムＦを加熱した場合、フィルムＦの表面に熱風を吹き付けることによりフィルムＦを加熱する場合と比較し、フィルムＦのＹＩ値を低減することができる。すなわち、透明なフィルムＦを得ることができる。

【0030】

図１および図２に示すように、フィルム延伸装置１００は、さらにイナートガスが充満されるイナートボックス５を備える。イナートガスは、例えば窒素ガス、ヘリウムガス等である。イナートボックス５は、少なくともヒータ４と、ローラ間フィルムＦ１２におけるヒータ４により加熱される加熱領域Ｈ１とを少なくとも覆う、箱型形状の部材である。この場合、イナートボックス５の搬送方向における長さＬ０は１００～６５０ｍｍとなる。なお、フィルムＦは、該加熱領域Ｈ１において搬送方向に印加される張力により延伸する。

【0031】

第１ガイドローラＲ１にガイドされたフィルムＦは、イナートボックス５の一方の側面に設けられた孔部５１を通って、イナートボックス５の内部に入る。次に、フィルムＦは、イナートボックス５の内部においてヒータ４により加熱される。次に、フィルムＦは、イナートボックス５の他方の側面に設けられた孔部５２を通って、イナートボックス５の外部に出る。

【0032】

また、イナートボックス５は、イナートガスが供給される吸気口（不図示）およびイナートガスが排出される排気口（不図示）を備える。当該吸気口からイナートガスを適宜供給することで、イナートボックス５の内部を常時イナートガスで充満させることができる。

【0033】

上述の構成により、イナートガスの雰囲気下においてフィルムＦを加熱することができる。これにより、フィルムＦの酸化現象の更なる抑制を図ることができる。また、フィルムＦを短時間で延伸可能な温度まで加熱することができるため、（フィルムの表面に熱風を吹き付けることによりフィルムを加熱する場合と比較し、）フィルムＦの加熱領域Ｈ１をコンパクトにすることができる。そのため、上述のように（酸化現象の抑制のために）フィルムＦの加熱領域Ｈ１を覆うように設置されるイナートボックス５のコンパクト化が可能である。したがって、設備コストの低減およびイナートガスの消費量の低減を実現することができる。また、イナートボックス５はヒータ４も覆うことにより、効率よくフィルムＦの表面を加熱すると同時に、イナートボックス５内をイナートガスで充満させることで、高温処理時におけるフィルムＦの酸化現象を抑制することができる。

【0034】

なお、イナートボックス５の構成はこれに限定されない。例えば、イナートボックス５は、さらに図１に示すガイドローラＲ１，Ｒ２を覆ってもよい。これにより、加熱領域Ｈ１の搬送方向における端部が、上記平面視において、ガイドローラＲ１，Ｒ２の回転軸の近傍にある場合についても、イナートボックス５は加熱領域Ｈ１を覆うことができる。

【0035】

ここで、フィルム延伸装置１００において、ヒータ４の熱放射によるコンパクトな加熱領域Ｈ１において、フィルムＦを延伸している。そのため、延伸後のフィルムＦは急激に冷却され、変形してしまう可能性がある。以下、このような加熱後のフィルムＦの変形を抑制するための構成を示す。すなわち、以下の構成により、コンパクトな加熱領域Ｈ１において、フィルムＦを延伸する場合においても、延伸後のフィルムＦの変形を抑制することができる。

【0036】

（フィルムの抱き角）
フィルム延伸装置１００において、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦの抱き角は、９０°±１０°の範囲であってもよい。図１に示す一例では、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦの抱き角は、９０°である。これにより、第２ガイドローラＲ２とフィルムＦとの接触面積を適度に広くし、フィルムＦを適切にグリップしながら搬送することができる。ここで、抱き角は、ローラから次のローラへ向かうフィルムの角度をいう。

【0037】

仮に、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦの抱き角が８０°よりも小さければ、第２ガイドローラＲ２とフィルムＦとの接触面積が大きくなるので、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦへのグリップ力が高くなる。このため、フィルムＦに傷が付きやすくなる。また、仮に、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦの抱き角が１００°よりも大きければ、第２ガイドローラＲ２とフィルムＦとの接触面積が小さくなるので、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦへのグリップ力が低くなる。このため、フィルムＦが搬送中に第２ガイドローラＲ２に対して幅方向に動くようになるため、フィルムＦの幅方向の両端部側にシワが発生し易くなる。

【0038】

一方、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦの抱き角が９０°±１０°の範囲にある場合、第２ガイドローラＲ２とフィルムＦとの接触面積を適度に広くし、フィルムＦを適切にグリップしながら搬送することができる。したがって、フィルム延伸装置１００において、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦの抱き角を９０°±１０°とすることで、シワの発生および傷の発生が低減されたフィルムＦを得ることができる。なお、第１ガイドローラＲ１によるフィルムＦの抱き角も９０°±１０°の範囲にあればよい。

【0039】

（ヒータとガイドローラとの位置関係）
図３は、フィルム延伸装置１００におけるヒータ４とガイドローラＲ１，Ｒ２との位置関係を示す模式図である。図３を参照し、ヒータ４とガイドローラＲ１，Ｒ２との位置関係について以下に詳細に説明する。

【0040】

ローラ間フィルムＦ１２とヒータ４の放射面４Ｓとの距離Ｌ１（照射距離Ｌ１）は、２０～１００ｍｍである。ローラ間フィルムＦ１２とヒータ４の放射面４Ｓとの距離Ｌ１を近くすることで、フィルムＦの表面を効率よく加熱することができる。なお、ヒータ４の照射距離Ｌ１は、ヒータ４の出力に応じて設定される。例えば、ヒータ４の出力が１４０Ｖである場合、ヒータ４の照射距離Ｌ１は４０ｍｍ程度に設定されることが好ましい。

【0041】

また、図３に示すように、上記平面視において、ヒータ４の放射面４Ｓの下流側端部は、第１位置Ａ１よりも下流方向（図３における右方）に位置する。ここで、第１位置Ａ１は、上記平面視において、第２ガイドローラＲ２の回転軸から上流方向（図３における左方）に距離Ｌ２（２０ｍｍ）離れた位置である。これにより、第２ガイドローラＲ２のグリップ力がフィルムＦに働き始める位置までの、フィルムＦがヒータ４により加熱されない領域を短くすることができる。したがって、フィルムＦの幅収縮を抑制することができる。図３に示すように、ヒータ４の下流側端部は、上記平面視において、第２ガイドローラＲ２の回転軸より上流方向にある。しかしながら、ヒータ４の下流側端部は、上記平面視において、第２ガイドローラＲ２の回転軸より下流方向にあってもよい。

【0042】

さらに、図３に示すように、上記平面視において、ヒータ４の放射面４Ｓの下流側端部は、第１位置Ａ１と第２位置Ａ２との間に位置してもよい。ここで、第２位置Ａ２は、上記平面視において、第２ガイドローラＲ２の回転軸から下流方向に距離Ｌ３（２０ｍｍ）離れた位置である。これにより、ヒータ４の加熱領域Ｈ１の下流側端部と第２ガイドローラＲ２のグリップ力がフィルムＦに働き始める位置とをなるべく近付けることにより、フィルムＦの幅収縮を抑制しつつフィルムＦの表面を効率よく加熱することができる。

【0043】

さらに、図３に示すように、上記平面視において、ヒータ４の放射面４Ｓの上流側端部は、第３位置Ａ３よりも上流方向に位置してもよい。ここで、第３位置Ａ３は、上記平面視において、第１ガイドローラＲ１の回転軸から下流方向に距離Ｌ４（２０ｍｍ）離れた位置である。これにより、ヒータ４の加熱領域Ｈ１をローラ間フィルムＦ１２のほぼ全体とすることにより、フィルムの幅収縮を抑制しつつフィルムを効率よく加熱することができる。

【0044】

同様に、図１に示すように、上記平面視において、ヒータ４の放射面４Ｓの上流側端部は、第３位置Ａ３と第４位置Ａ４との間に位置してもよい。ここで、第４位置Ａ４は、上記平面視において、第１ガイドローラＲ１の回転軸から上流方向に距離Ｌ５（２０ｍｍ）離れた位置である。

【0045】

このような、搬送方向におけるローラ間フィルムＦ１２の両端部とヒータ４の放射面４Ｓの両端部とをできるだけ揃える上述の構成により、フィルムＦがヒータ４により加熱されない領域を短くし、フィルムＦの幅収縮を抑制することができる。

【0046】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0047】

図４は、本発明の一実施形態に係るフィルム延伸装置１００の概略構成のさらに他の例を示す模式図である。図４は、フィルムＦの長さ方向に平行かつ、フィルムＦの幅方向に直交する面に直交する方向から見た図である。図４において、搬送方向はフィルムＦの長さ方向である。

【0048】

図４に示すように、フィルム延伸装置１００は、第３ガイドローラＲ３、第４ガイドローラＲ４、ヒータ４Ａ（第２加熱部）およびヒータ４Ｂ（第３加熱部）をさらに備える。第３ガイドローラＲ３は、第１ガイドローラＲ１に対して上流側に離間して配置され、フィルムＦの幅方向に延在する。第４ガイドローラＲ４は、第２ガイドローラＲ２に対して下流側に離間して配置され、フィルムＦの幅方向に延在する。ヒータ４Ａは、第３ガイドローラＲ３と第１ガイドローラＲ１との間のフィルムＦ（以下、ローラ間フィルムＦ３１と称する）の表面を熱放射により加熱する。ヒータ４Ｂは、第２ガイドローラＲ２と第４ガイドローラＲ４との間のフィルムＦ（以下、ローラ間フィルムＦ２４と称する）の表面を熱放射により加熱する。

【0049】

また、第３ガイドローラＲ３は、ローラ間フィルムＦ３１の主面を延長した第２仮想平面Ｓ２に対して第１ガイドローラＲ１とは反対側から搬送されるフィルムＦをガイドする。第４ガイドローラＲ４は、搬送されるフィルムＦを、ローラ間フィルムＦ２４の主面を延長した第３仮想平面Ｓ３に対して第２ガイドローラＲ２とは反対側にガイドする。第３ガイドローラＲ３および第４ガイドローラＲ４は、フィルムＦの表面に当接する。すなわち、図４に示すように、４つのガイドローラＲ１～Ｒ４は、フィルムＦの搬送経路を、それぞれ一対のガイドローラに挟まれた（短スパンの）３つの経路に分割する。当該３つの経路において、それぞれローラ間フィルムは、一対のガイドローラの張力とヒータの加熱とにより搬送方向に延伸される。

【0050】

これにより、フィルムＦの搬送経路を一対のガイドローラに挟まれた（長スパンの）１つの経路に規定する場合と比較し、フィルムの幅収縮を抑制することができる。

【0051】

図４に示すように、フィルム延伸装置１００は、イナートボックス５をさらに備える。イナートボックス５は、ヒータ４および加熱領域Ｈ１に加え、ヒータ４Ａ、ヒータ４Ｂおよび加熱領域Ｈ２，Ｈ３をさらに覆う。ここで、加熱領域Ｈ２は、ローラ間フィルムＦ３１におけるヒータ４Ａにより加熱される領域である。また、加熱領域Ｈ３は、ローラ間フィルムＦ２４におけるヒータ４Ｂにより加熱される領域である。この場合、イナートボックス５の搬送方向における長さＬ０は約１１００ｍｍとなる。このような構成によれば、３つのヒータ４，４Ａ，４ＢによるフィルムＦのイナートガスの雰囲気下の加熱を１つのイナートボックス５により実現できる。なお、図４では、第３ガイドローラＲ３および第４ガイドローラＲ４をイナートボックス５の中に入れた図を示したが、第３ガイドローラＲ３および第４ガイドローラＲ４をイナートボックス５の外に出してもよい。これにより、イナートボックス５をコンパクトにすることができる。また、フィルム延伸装置１００は、ヒータ４および加熱領域Ｈ１と、ヒータ４Ａおよび加熱領域Ｈ２と、ヒータ４Ｂおよび加熱領域Ｈ３と、をそれぞれ覆う３つのイナートボックス５を備えてもよい。

【0052】

また、第３ガイドローラＲ３および第４ガイドローラＲ４によるフィルムＦの抱き角は、第２ガイドローラＲ２によるフィルムＦの抱き角と同様に、９０°±１０°の範囲にあればよい。これにより、シワの発生および傷の発生が低減されたフィルムＦを得ることができる。

【0053】

また、ヒータ４Ａと一対のガイドローラＲ１，Ｒ３との位置関係は、図３で示したヒータ４と一対のガイドローラＲ１，Ｒ２との位置関係と同様に規定されてもよい。また、ヒータ４Ｂと一対のガイドローラＲ２，Ｒ４との位置関係は、図３で示したヒータ４と一対のガイドローラＲ１，Ｒ２との位置関係と同様に規定されてもよい。これにより、フィルムＦがヒータ４，４Ａ，４Ｂにより加熱されない領域を短くし、フィルムＦの幅収縮を抑制することができる。

【0054】

また、ヒータ４の温度は、ヒータ４Ａの温度よりも１０～２０℃高く設定されてもよい。同様に、ヒータ４の温度は、ヒータ４Ｂの温度よりも１０～２０℃高く設定されてもよい。これにより、フィルム延伸装置１００は、フィルムＦに対して上流から順に余熱、延伸、緩和プロセスを実施することができる。フィルムＦに対して余熱プロセスを実施することで、延伸ムラによるフィルムＦの変形およびカールなどを低減することができる。また、フィルムＦに対して緩和プロセスを実施することで、フィルムＦの温度が下がった時点におけるフィルムＦの残留応力を低減することができる。

【0055】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0056】

４ ヒータ（第１加熱部）
４Ａ ヒータ（第２加熱部）
４Ｂ ヒータ（第３加熱部）
５ イナートボックス
１００ フィルム延伸装置
Ａ１ 第１位置
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ 加熱領域
Ｒ１ 第１ガイドローラ
Ｒ２ 第２ガイドローラ
Ｒ３ 第３ガイドローラ
Ｒ４ 第４ガイドローラ
Ｓ１ 第１仮想平面
Ｓ２ 第２仮想平面
Ｓ３ 第３仮想平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】