(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】P2024157505
(43)【公開日】2024-11-07
(54)【発明の名称】シート成形装置及びシート成形方法
(51)【国際特許分類】
B29C 48/25 20190101AFI20241030BHJP
B29C 48/08 20190101ALI20241030BHJP
B29C 48/88 20190101ALI20241030BHJP
B65H 19/10 20060101ALI20241030BHJP
B41J 11/70 20060101ALI20241030BHJP
【FI】
B29C48/25
B29C48/08
B29C48/88
B65H19/10 A
B41J11/70
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023182006
(22)【出願日】2023-10-23
(31)【優先権主張番号】P 2023071542
(32)【優先日】2023-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000003458
【氏名又は名称】芝浦機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】桶 亮太
(72)【発明者】
【氏名】加藤 拓朗
(72)【発明者】
【氏名】山口 恭平
【テーマコード(参考)】
2C058
3F064
4F207
【Fターム(参考)】
2C058LA26
2C058LB06
2C058LB17
3F064AA03
3F064BA17
3F064BA19
3F064DA02
3F064DA05
4F207AG01
4F207KA01
4F207KA17
4F207KK64
4F207KL84
4F207KW23
(57)【要約】
【課題】Tダイから吐出されるシートを自動で搬送する。
【解決手段】キャスト機100は、並列に設けられるキャストロールR1及びタッチロールR2と、シートSを搬送するための複数の搬送ロール11と、Tダイ103から吐出された溶融状態のシートSの先端に接触することでシートSが接着されるガイドロッド20と、接着されたシートSをキャストロールR1及びタッチロールR2の間のロール隙間を通過させ複数の搬送ロール11に掛け回すようにガイドロッド20を移動させるガイド駆動機構30と、を備える。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Tダイから吐出されるシートを成形するタッチロール式のシート成形装置であって、
所定のロール隙間を空けて互いに並列に設けられる第一ロール及び第二ロールと、
前記第一ロールと前記第二ロールとの間の前記ロール隙間を通過した前記シートを搬送するための複数の搬送ロールと、
可撓性を有しない非可撓性部材を有し、前記Tダイから吐出される溶融状態の前記シートの先端に接触することで前記シートと接着されるガイド部と、
接着された前記シートを前記第一ロール及び前記第二ロールの間の前記ロール隙間を通過させ複数の前記搬送ロールに掛け回すように前記ガイド部を移動させるガイド駆動機構と、を備える、
シート成形装置。
【請求項2】
請求項1に記載のシート成形装置であって、
前記ガイド部は、前記非可撓性部材の外周に設けられ溶融状態の前記シートと接着するフィルム状の接着部をさらに有する、
シート成形装置。
【請求項3】
請求項2に記載のシート成形装置であって、
前記接着部は、ガラス転移点が前記シート以下の材質によって形成される、
シート成形装置。
【請求項4】
請求項1に記載のシート成形装置であって、
前記Tダイから吐出され前記ガイド部に接着される前記シートを長手方向の前後に切断するための切断機構と、
前記切断機構の作動を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記切断機構は、
前記シートを切断するカッタと、
前記カッタを駆動するカッタ駆動機構と、を有し、
前記制御装置は、前記シートを切断するように前記シートの幅方向に前記カッタを移動させ、前記シートが幅方向の全体にわたって長手方向の前後に分離される前に前記カッタを退避させるように、前記カッタ駆動機構の作動を制御する、
シート成形装置。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか一つに記載のシート成形装置であって、
前記ガイド駆動機構は、
前記シートに対して長手方向及び前記シートの厚さ方向に垂直な左右方向の両側に設けられる一対のチェーンと、
前記一対のチェーンのそれぞれに設けられ、前記ガイド部の端部が前記左右方向から挿入される保持穴を有する一対のホルダと、を有し、
前記ガイド部は、
一方の前記ホルダに挿入される第一リンク部材と、
他方の前記ホルダに挿入される第二リンク部材と、
一端が前記第一リンク部材に回動自在に連結される第三リンク部材と、
一端が前記第二リンク部材に回動自在に連結されると共に他端が前記第三リンク部材に回動自在に連結される第四リンク部材と、を含むリンク構造を有している、
シート成形装置。
【請求項6】
Tダイから吐出されるシートを成形するタッチロール式のシート成形方法であって、
前記Tダイから吐出された溶融状態の前記シートの先端をガイド部の非可撓性部材に接触させることにより接着させ、
接着された前記シートを複数の搬送ロールに掛け回すように前記ガイド部を移動させて、前記シートを搬送経路に導入する、
シート成形方法。
【請求項7】
請求項6に記載のシート成形方法であって、
前記シートを切断するように前記シートの幅方向にカッタを移動させ、前記シートが幅方向の全体にわたって長手方向の前後に分離される前に前記カッタを前記シートから退避させて、切断されずに残存した部分を前記シートの自重によって前記シートを長手方向の前後に分離させ、
分離した後側の前記シートの先端を前記ガイド部に接着させる、
シート成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチロール式のシート成形装置及びシート成形方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、フィルムを複数の搬送ロール間に通紙する装置が提案されている(例えば特許文献1)。特許文献1の通紙装置は、フィルムが搬送される搬送領域に対して搬送ロールの両端側から外側に離れた領域にそれぞれ設けられ、ライン状ガイド部材をフィルムの搬送経路に沿って走行させる複数の誘導部材と、ライン状ガイド部材のそれぞれに設けられ、紐通し用の紐をライン状ガイド部材に連結するための固定部と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の通紙装置では、複数の搬送ロール間に紐通しされた紐を、搬送対象であるフィルムに連結する作業が必要とされる。また、この通紙装置では、フィルムと紐の連結作業を行った後、装置出口側から紐を牽引して複数のロール間に製品フィルムを通す作業が行われる。このような作業は、通常人手によって行われる。
【0005】
一方、フィルムの製造では、押出機によって溶融混練された樹脂材料がTダイによってシート状に成型され、成型されたシートを搬送して延伸することでフィルムが製造される。Tダイによって成型されたシートは、高温であることから、Tダイによって成型されたシートの搬送には、特許文献1に記載の通紙装置のような人手による作業は、極力避けたいというニーズがある。
【0006】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、タッチロール式のシート成形においてTダイから吐出されたシートを自動で搬送することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のある態様によれば、シート成形装置は、所定のロール隙間を空けて互いに並列に設けられる第一ロール及び第二ロールと、第一ロールと第二ロールとの間のロール隙間を通過したシートを搬送するための複数の搬送ロールと、可撓性を有しない非可撓性部材を有し、Tダイから吐出される溶融状態のシートの先端に接触することでシートと接着されるガイド部と、接着されたシートを第一ロール及び第二ロールの間のロール隙間を通過させ複数の搬送ロールに掛け回すようにガイド部を移動させるガイド駆動機構と、を備える。
【0008】
また、本発明のある態様によれば、タッチロール式のシート成形方法は、Tダイから吐出された溶融状態のシートの先端をガイド部の非可撓性部材に接触させることにより接着させ、接着されたシートを複数の搬送ロールに掛け回すようにガイド部を移動させて、シートを搬送経路に導入する。
【発明の効果】
【0009】
これらの態様によれば、ガイド部は溶融状態のシートとの接触によって当該シートに接着されるため、接着されたシートが複数の搬送ロールに掛け回されるようにガイド部を移動させることで、シートは、ガイド部に牽引されて搬送経路に導入される。このように、Tダイから吐出されたシートを自動で搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の実施形態に係るフィルム製造装置の全体構成を示すブロック図である。
【
図2】本発明の実施形態に係るキャスト機を示す概略図であり、ガイドロッドにシートが接着される前の状態を示す図である。
【
図3】本発明の実施形態に係るキャスト機を示すブロック図である。
【
図4】本発明の実施形態に係るキャスト機のガイドロッドをシート面に平行な面から見た平面図であり、(a)はホルダにガイドロッドが取り付けられた状態を示し、(b)はホルダからガイドロッドが取り外された状態を示す。
【
図5】本発明の実施形態に係るシート成形方法に含まれるシートの切断方法を示す図であって、
図2の矢印VからみたTダイ及びカッタを示す図であり、(a)はカッタが待機位置にある状態を示し、(b)はカッタが切断位置にある状態を示し、(c)はカッタが切断位置から待機位置に退避した状態を示す。
【
図6】本発明の実施形態に係る切断方法におけるカッタの切断位置を示す拡大図である。
【
図7】比較例に係るシートの切断方法を示す拡大図である。
【
図8】本発明の実施形態に係るシート成形方法を説明するための図であり、ガイドロッドにシートが接着される状態を示す図である。
【
図9】本発明の実施形態に係るシート成形方法を説明するための図であり、ガイドロッドが成形ロールとタッチロールとの間を通過した状態を示す図である。
【
図10】本発明の実施形態に係るシート成形方法を説明するための図であり、タッチロールが成形ロールに向けてシートを押し付ける状態を示す図である。
【
図11】本発明の実施形態に係るシート成形方法を説明するための図であり、ガイドロッドからシートが分離され回収装置により回収される状態を示す図である。
【
図12】本発明の実施形態に係るシート成形装置の変形例に係るガイド部を示す概略図であり、(a)はガイド部の第1の変形例、(b)はガイド部の第2の変形例を示す。
【
図13】本発明の実施形態に係るシート成形装置の切断機構の第1の変形例を示す概略図であり、(a)はカッタが待機位置にある状態を示し、(b)はカッタが切断位置にある状態を示し、(c)はカッタが切断位置から待機位置に退避した状態を示す。
【
図14】本発明の実施形態に係るシート成形装置の切断機構の第1の変形例の他の態様を示す概略図であり、(a)はカッタによる切り口の端部の位置がシートの長手方向に一致する態様を示し、(b)はカッタによる切り口の端部が重複しない態様を示す。
【
図15】本発明の実施形態に係るシート成形装置の切断機構の第2の変形例を示す概略図であり、(a)はカッタが待機位置にある状態を示し、(b)はカッタが切断位置にある状態を示し、(c)はカッタが切断位置から待機位置に退避した状態を示す。
【
図16】本発明の実施形態に係るシート成形装置の切断機構の第3の変形例を示す概略図である。
【
図17】本発明の実施形態に係るシート成形装置の切断機構の第4の変形例を示す概略図である。
【
図18】本発明の実施形態に係るシート成形装置の切断機構の第5の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、
図1から
図12を参照して、本発明の実施形態に係るシート成形装置及びこれを備えるフィルム製造装置1000について説明する。なお、各図面においては、説明の便宜上、各構成の縮尺を適宜変更しており、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、複数の同一の構成については、その一部にのみ符号を付し、その他については符号を省略することがある。
【0012】
フィルム製造装置1000は、例えば、PMMA延伸フィルム製品を製造するための装置である。フィルム製造装置1000は、
図1に示すように、原料供給装置101と、押出機102と、Tダイ103と、シート成形装置としてのキャスト機100と、巻取機104と、を備える。原料供給装置101、押出機102、Tダイ103、及び巻取機104は、それぞれ公知の構成を採用することができるため、詳細な図示及び説明は省略し、以下に簡潔に説明する。
【0013】
原料供給装置101は、フィルム製品の原材料(例えば樹脂及び可塑材)が供給され、供給された原材料を押出機102に供給する。
【0014】
押出機102は、原料供給装置101から供給された原材料を溶融混練してTダイ103に供給する。押出機102は、例えば、一つのスクリュを有する単軸押出機が利用される。なお、押出機102は、二軸混錬押出機であってもよい。
【0015】
Tダイ103は、押出機102から供給された溶融材料をスリット103a(
図2参照)から吐出することで、シート状(帯状)に成型する。以下、シート状に成型された材料を単に「シートS」と称する。Tダイ103は、シートSを長手方向に連続して吐出する。
【0016】
キャスト機100は、Tダイ103から連続して吐出されるシートSを冷却固化する。キャスト機100の構成については、後に詳細に説明する。キャスト機100によって冷却固化されたシートSは、巻取機104に導かれる。
【0017】
巻取機104は、キャスト機100によって搬送されたシートSを巻き取るものである。
【0018】
以下、キャスト機100の具体的構成について説明する。以下では、シートSが搬送される方向を「搬送方向」、シートSの厚さを規定する方向を「厚さ方向」、搬送方向及び厚さ方向に垂直な方向を「左右方向」とも称する。搬送方向は、シートSの長手方向に相当するものであり、上述の縦方向に相当する。左右方向は、搬送方向と共にシートSのシート面を規定する方向であり、上述のシートSの幅方向、横方向に相当する。
【0019】
キャスト機100は、
図2に示すように、所定のロール隙間を空けて互いに並列に設けられるキャストロールR1(第一ロール)及びタッチロールR2(第二ロール)と、キャストロールR1とタッチロールR2との間のロール隙間を通過したシートSを搬送する複数の搬送ロール11を有する搬送装置10と、キャストロールR1、タッチロールR2、及び搬送装置10の複数の搬送ロール11(以下、これらをまとめて「ロール群」とも称する。)を支持する架台5と、架台5を水平方向に移動させる架台移動機構7と、タッチロールR2をキャストロールR1に対して進退させる進退機構8と、キャスト機100の各構成の作動を制御する制御装置80(
図3参照)と、を備える。なお、
図2、
図4、
図8から
図11では、説明の便宜上、単一の搬送ロール11のみを図示している。
【0020】
キャスト機100は、冷却ロールとしてキャストロールR1とタッチロールR2との2つを備え、キャストロールR1とタッチロールR2との間にシートSを供給して冷却させる、いわゆるタッチロール式である。
【0021】
キャストロールR1及びタッチロールR2は、その中心軸が左右方向(
図2中紙面垂直方向)に沿って延びるように設けられる。シートSが接触する部分のキャストロールR1及びタッチロールR2の左右方向の幅は、少なくともシートSの幅よりも大きく形成される。
【0022】
キャストロールR1は、Tダイ103から吐出されたシートSを冷却しながら搬送装置10の複数の搬送ロール11へ向けて搬送する。
【0023】
タッチロールR2は、キャストロールR1と同様の形状に形成される。タッチロールR2は、シートSをキャストロールR1に押し付けることで、キャストロールR1の回転に伴い従動回転する。タッチロールR2は、キャストロールR1に対して進退可能に構成され、進退機構8によって水平方向(
図2中左右方向)に駆動されることで、Tダイ103から吐出されたシートSをキャストロールR1に向けて押し付ける。これにより、キャストロールR1とタッチロールR2との間でシートSが挟み込まれて成形される。
【0024】
具体的には、タッチロールR2は、キャストロールR1に対して進退できるように、直線運動を案内するスライダ機構6を介して架台5に取り付けられる。タッチロールR2がキャストロールR1に対して進退することで、キャストロールR1とタッチロールR2との間のロール隙間の大きさが調整される。
【0025】
架台5は、キャスト機100の設置面(地面)に対して平行に(水平方向に)移動可能に構成される。例えば、架台5は、図示しないスライダを介して設置面に取り付けられる。架台5には、それぞれ支持台5aを介してロール群が設けられる。
【0026】
また、図示は省略するが、架台5には、Tダイ103から吐出されるシートSを回収する一次回収装置が取り付けられる。一次回収装置は、例えばローラコンベヤであり、Tダイ103から吐出されるシートSをキャスト機100の外部へ搬出して回収するものである。一次回収装置は、架台移動機構7によって架台5と共に移動する。なお、一次回収装置は、ローラコンベヤに限定されず、任意の構成とすることができる。
【0027】
架台移動機構7は、公知の構成を利用できるため、詳細な説明は省略するが、例えば、電動モータ7aと、電動モータ7aによって駆動されるボールねじ機構7bと、を備える直動機構である。
【0028】
進退機構8は、公知の構成を利用できるため、詳細な説明は省略するが、例えば、電動モータ8aによって駆動される双方向ポンプ8bと、双方向ポンプ8bから吐出される作動油(作動流体)によって進退する複動式の油圧シリンダ8cと、を有する直動機構である。
【0029】
制御装置80は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、及びI/Oインターフェース(入出力インターフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。RAMはCPUの処理におけるデータを記憶し、ROMはCPUの制御プログラム等を予め記憶し、I/Oインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。制御装置80は、少なくとも、本実施形態や変形例に係る制御を実行するために必要な処理を実行可能にプログラムされている。なお、制御装置80は一つの装置として構成されていても良いし、複数の装置に分けられ、各制御を当該複数の装置で分散処理するように構成されていてもよい。
【0030】
制御装置80は、
図3に示すように、後述するシートSの搬送方法及び成形方法を実行可能となるように、キャスト機100の各構成の作動を制御する。なお、制御装置80は、キャスト機100に対して専用で設けられるものに限定されず、フィルム製造装置1000の他の装置と共通に利用されるものでもよい。
【0031】
搬送装置10は、
図2に示すように、架台5上に設けられ、架台5と共に移動するように構成される。搬送装置10は、複数の搬送ロール11と、Tダイ103から吐出されたシートSの先端に接触することでシートSが接着されるガイド部としてのガイドロッド20と、ガイドロッド20を移動させるガイド駆動機構30と、Tダイ103から吐出されるシートSを長手方向の前後に切断する切断機構40と、を備える。
【0032】
複数の搬送ロール11は、キャストロールR1に対して搬送方向の下流側に設けられ、キャストロールR1によって搬送されたシートSをさらに下流へ搬送する。複数の搬送ロール11によって、シートSを下流へ搬送する搬送経路が形成される。シートSが接触する部分の複数の搬送ロール11の幅は、少なくともシートSの幅よりも大きく形成される。複数の搬送ロール11は、電動モータ等の駆動源(図示省略)によって、それぞれ中心軸周りに所定の方向及び速度で回転駆動される。複数の搬送ロール11の中心軸は、それぞれキャストロールR1の中心軸に対して平行に設けられる。
【0033】
なお、図示は省略するが、搬送装置10では、キャストロールR1または搬送ロール11と共にシートSを挟んでシートSをキャストロールR1または搬送ロール11に向けて押し付けるニップロールが設けられてもよい。ニップロールが設けられることにより、シートSには、キャストロールR1または搬送ロール11からの駆動力が効果的に作用する。また、搬送ロール間には、搬送されるシートSが掛け回される一又は複数のフリーロールが設けられてもよい。フリーロールは、モータ等によって回転駆動されるものではなく、掛け回されたシートSの搬送に伴って従動回転するものである。
【0034】
図4に示すように、ガイドロッド20は、例えば金属によって形成される可撓性を有しない非可撓性部材であるロッド部21と、ロッド部21の外周に設けられる接着部としての接着フィルム部26と、を有する、棒状部材(軸部材)である。
【0035】
ロッド部21は、円形断面を有し、外径が長手方向に沿って略一様である。ロッド部21は、第一リンク部材22、第二リンク部材23、第三リンク部材24、及び第四リンク部材25がこの順で回動自在に直列的に連結されたリンク構造を有している。
【0036】
具体的には、第一リンク部材22の一端に第二リンク部材23の一端が回動自在に連結される。第二リンク部材23の他端に第三リンク部材24の一端が回動自在に連結され、第三リンク部材24の他端に第四リンク部材25の一端が連結される。第二リンク部材23が連結される一端とは反対側の第一リンク部材22の他端と、第三リンク部材24が連結される一端とは反対側の第四リンク部材25の他端とは、それぞれ後述するガイド駆動機構30のホルダ31によって保持される。このように、ロッド部21は、リンク構造を有することで、ロッド形状(
図4(a))とロッド形状から折れ曲がった折り曲げ形状(
図4(b))との間で変形可能に構成される。
【0037】
接着フィルム部26は、ロッド部21の外周に巻き付けられるフィルム状(シート状)の部材である。接着フィルム部26は、シートSの左右方向の幅以上の長さで、全周にわたってロッド部21に巻き付けられることが望ましい。また、接着フィルム部26は、Tダイ103から吐出されるシートSと同じ材質で形成される。これにより、Tダイ103から吐出される溶融状態のシートSが接着フィルム部26に接触すると、接着フィルム部26に対して良好に接着される。なお、接着フィルム部26は、シートSと同じ材質のものに限定されないが、シートSのガラス転移点以下のガラス転移点を有する材質(樹脂)とされることが望ましい。これによれば、溶融状態のシートSに接触することで接着フィルム部26の一部が溶融して、シートSと接着フィルム部26とを良好に接着させることができる。
【0038】
ガイド駆動機構30は、架台5上に設置され、架台5の移動と共に移動するように構成される。ガイド駆動機構30は、ガイドロッド20を保持する一対のホルダ31(
図4)と、ホルダ31を移動させるホルダ移動機構35(
図2)と、を有する。
【0039】
図2及び
図4に示すように、ホルダ移動機構35は、無端状に形成されて循環経路を構成する一対のチェーン36と、チェーン36に噛み合ってチェーン36を循環駆動するスプロケット37と、スプロケット37を駆動する電動モータ38と、を有する。
【0040】
図4に示すように、一対のチェーン36は、シートSの左右方向に間隔を空けて設けられており、互いにシートSの左右方向に対称に設けられる。具体的には、左側のチェーン36は、搬送するシートSの左側端部よりも左側に位置し、右側のチェーン36は、シートSの右側端部よりも右側に位置している。つまり、一対のチェーン36は、シートSの左右方向の両端部よりも左右方向の外側に設けられる。
【0041】
図2に示すように、一対のチェーン36は、シートSの搬送経路に沿った経路を含む循環経路を構成する。チェーン36の循環経路は、タッチロールR2がキャストロールR1に対して離間した退避位置にある状態(
図2に示す状態)でキャストロールR1とタッチロールR2との間を通過すると共に、その後は、シートSが搬送ロール11に掛け回されるように、搬送ロール11が形成する搬送経路に沿うようにして構成される。チェーン36の循環経路は、ロール隙間を通過するガイドロッド20がキャストロールR1及びタッチロールR2に接触しないように、構成される。また、チェーン36の循環経路は、循環経路上を移動するガイドロッド20がタッチロールR2に対して接触しない範囲で、タッチロールR2の上方をより近い位置(例えば鉛直方向においてタッチロールR2とTダイ103との間の中央付近)で通過するように構成される。これにより、ガイドロッド20が牽引するシートSをタッチロールR2によって冷却することができる。チェーン36は、図中破線矢印で示す方向に駆動される。
【0042】
一対のチェーン36には、それぞれスプロケット37が噛み合っており、スプロケット37が、電動モータ38によって回転駆動されることで、スプロケット37に噛み合うチェーン36を循環させる駆動力が発揮される。スプロケット37は、チェーン36が所定の循環経路によって移動するように複数設けられる。言い換えると、チェーン36が複数のスプロケット37に掛け回されることにより、シートSの搬送経路に沿った経路を含む所定の循環経路が形成される。よって、図示は省略するが、チェーン36の循環経路の一部が搬送ロール11によるシートSの搬送経路に沿うように、搬送ロール11に対応する位置にはスプロケット37が設けられる。
【0043】
複数のスプロケット37では、電動モータ38による駆動力がすべてに伝達されてもよいし、電動モータ38の駆動力が一部に伝達され残りはチェーン36の駆動に伴って従動回転するものでもよい。
【0044】
図4に示すように、一対のホルダ31は、互いに左右に並ぶように左右のチェーン36にそれぞれ設けられる。一対のホルダ31は、それぞれ左右方向の内側に向けて(反対側のホルダ31に向けて)開口する保持穴31aを有する。保持穴31aの径(最大幅)は、ガイドロッド20の径よりもわずかに小さく形成される。これにより、ガイドロッド20の端部(第一リンク部材22、第四リンク部材25)が保持穴31aに締め代をもって挿入(圧入)されることとなり、ガイドロッド20が保持穴31aに保持される。
【0045】
ガイドロッド20をホルダ31に取り付ける際は、第二リンク部材23及び第三リンク部材24を回動させてガイドロッド20を折り曲げ形状とした状態(
図4(b))で、第一リンク部材22及び第四リンク部材25の一方をホルダ31の保持穴31aに挿入させる。そして、第二リンク部材23及び第三リンク部材24をロッド形状となるように回動させつつ、第一リンク部材22及び第四リンク部材25の他方をホルダ31の保持穴31aに挿入させる。これにより、ガイドロッド20は、左右のチェーン36にわたって直線状に延びるロッド形状となり、両端がホルダ31によって保持される(
図4(a))。
【0046】
反対に、ガイドロッド20は、両端がホルダ31に保持されたロッド形状から第二リンク部材23及び第三リンク部材24を折り曲げるように回動させて折り曲げ形状とすると、第一リンク部材22及び第四リンク部材25がホルダ31から抜け出るように左右方向の中央に向けて引っ張られる。これにより、ホルダ31からガイドロッド20を容易に取り外すことができる。
【0047】
図2に示すように、切断機構40は、シートSを切断するカッタ41と、カッタ41を駆動するカッタ駆動機構45と、を有する。
【0048】
カッタ41は、基台42に取り付けられ、板状に形成される部材である。カッタ41は、金属、樹脂、木材、竹材など、Tダイ103から吐出されるシートSの温度によって破損せずに耐えられるものであれば、任意の材質とすることができる。また、カッタ41は、板状に限定されず、任意の形状とすることができる。例えば、カッタ41は、円形断面を有する棒状部材でもよい。
【0049】
カッタ駆動機構45は、シートSの左右方向にわたってカッタ41を横断させる。これにより、Tダイ103から吐出されカッタ41に接触したシートSは、カッタ41によって長手方向の前後に切断される。Tダイ103から吐出されるシートSは、高温で軟化した状態であるため、カッタ41を左右方向に横断させるだけで容易に切断することができる。シートSの切断方法については、後に詳細に説明する。
【0050】
カッタ駆動機構45は、カッタ41をシートSの左右方向にわたって横断させるように移動させるアクチュエータを備えるものであれば、公知の構成を採用できるため詳細な図示及び説明は省略するが、例えば、電動モータ(サーボモータ)とボールねじ機構とを組み合わせた直動機構(スライダ機構)等を利用することができる。その他にも、カッタ駆動機構45は、例えば、電動モータ及びベルト機構を有する構成、又は、エアシリンダを有する構成とすることもできるが、後述する切断方法を精度よく実行するためには、カッタ41の位置制御ができる構成であることが望ましい。カッタ41の位置は、サーボモータによる位置制御や速度制御が行われてもよいし、各種センサによってセンシングされてもよい。また、カッタ駆動機構45は、カッタ41を鉛直方向に移動させるように構成されてもよい。これによれば、キャスト機100の非稼働時、段取り時などにおいて、カッタ41を作業の邪魔にならない位置に退避させておくことができる。
【0051】
また、搬送ロール11による搬送経路の出口部には、ガイドロッド20をホルダ31から分離させる分離機構60と、シートSを回収する回収装置70(二次回収装置)と、が設けられる。
【0052】
分離機構60は、回収装置70に導かれたシートSを切断してガイドロッド20とシートSとを分離するものである。分離機構60は、ガイドロッド20に接着されたシートSを切断する分離カッタ61と、分離カッタ61を上下方向及び左右方向に移動させる分離カッタ駆動部62と、を有する。分離カッタ駆動部62は、分離カッタ61を上下方向及び左右方向に沿った2軸方向に移動させる2軸のアクチュエータによって構成される。各アクチュエータの構成については、公知の構成を採用することができるため、詳細な図示及び説明は省略する。
【0053】
回収装置70は、ガイドロッド20から分離されたシートSを回収する。回収装置70は、例えば、ボビンにシートSを巻き取る巻取機である。出口まで搬送されたシートSは、その性状が安定すると、回収装置70に回収されずに他の搬送装置(図示省略)によって巻取機104(
図1参照)まで搬送されて供給される。
【0054】
次に、本実施形態のシート成形方法について説明する。
【0055】
シートSの成形を行う前の状態では、
図2に示すように、キャストロールR1は、Tダイ103の直下から退避した位置にある。また、タッチロールR2は、キャストロールR1からガイドロッド20の外径の大きさ以上に離間した退避位置に位置している。また、ガイドロッド20は、タッチロールR2の直上からTダイ103の直下の位置をさらに超えて循環経路の後側となる位置(以下、「待機位置」と称する。)に待機している。この状態では、Tダイ103の直下には一次回収装置(図示省略)が位置しており、シートSは、Tダイ103から下方に向けて吐出され、一次回収装置によって回収される。
【0056】
Tダイ103から吐出されるシートSの性状が安定すると、作業者によって動作開始ボタン等が操作され、制御装置80に開始信号が入力される。これにより、切断機構40のカッタ駆動機構45によってカッタ41が移動してTダイ103から吐出されるシートSが切断される。
【0057】
以下、
図5から
図7を参照して、本実施形態におけるシートSの切断方法について詳細に説明する。制御装置80は、以下の切断方法を実行可能となるようにプログラムされており、当該プログラムに従ってカッタ駆動機構45の作動を制御する。
【0058】
図5(a)に示す切断開始前の状態では、カッタ41は、シートSに対して左右方向の一方側(
図5(a)における左側)にある待機位置で待機する。制御装置80に開始信号が入力されると、カッタ41が左右方向に沿ってシートSの他方側(
図5(a)における右側)に向けて移動する。具体的には、カッタ41は、シートSが、幅方向(左右方向)の全体にわたって長手方向の前後に分離される前の状態(言い換えると、シートSの幅方向の一部が切断されずに長手方向の前後に接続された状態)となる所定位置(以下、「切断位置」と称する。)まで移動される(
図5(b)参照)。シートSは、このように移動するカッタ41が接触することで切断される。
【0059】
カッタ41は、切断位置まで移動すると、移動方向が反転して再び待機位置まで戻るように移動し、シートSから退避される。つまり、カッタ41は、待機位置(
図5(a)参照)と切断位置(
図5(b)参照)との間を往復するように移動する。これにより、
図5(c)に示すように、シートSは、幅方向の一部が切断されずにつながった状態となる。切断されずに残った接続部分Cは、切断された前側(Tダイ103から吐出されるシートSの下流側)のシートSの自重によって鉛直方向に延伸され、やがて切断される。このようにして、シートSは、幅方向の全体にわたって長手方向に分離される。言い換えると、カッタ41がシートSから退避する切断位置は、残存した接続部分Cが前側のシートSの自重によって切断されるように設定される。このような切断位置は、試験等に基づいて設定される。
【0060】
カッタ41の切断位置は、カッタ41がシートSの幅方向の端部を越えないように設定されることが望ましい。切断位置についてより具体的に説明するために、
図6に示すように、シートSの幅方向において、シートSが切断される終了側の端部(言い換えると、スリット103aの端部)の位置を原点0(ゼロ)、開始側を正、その反対側を負とする。この場合、切断位置は、シートSを切断する側のカッタ41の端部Eの位置が0以上となることが望ましく、さらに望ましくは正の値となることが望ましい。しかしながら、シートSに接続部分Cが残存する限り、切断位置においてカッタ41の端部Eの位置が負の位置となっていてもよい。
【0061】
また、カッタ41は、待機位置から切断位置まで鉛直方向の高さが変化しないように左右方向に沿って移動される。カッタ41の鉛直方向の高さは、カッタ41がTダイ103に接触しないように隙間が形成される程度に、Tダイ103に近づけるように設定されることが望ましい。これにより、切断されたシートSがTダイ103に接触し付着することを抑制できる。
【0062】
ここで、シートSの材料である樹脂の粘度が比較的高い場合には、
図7に示すように、カッタ41の先端がシートSの幅方向全体を通過するように移動させても、シートSの幅方向の端部が切断されないことがある。このような場合、シートSの端部を切断するにはカッタ41の移動量を大きくし、切断されずに残存した部分を延伸して引きちぎるようにして切断することが考えられる。しかしながら、このような方法では、端部が幅方向へ大きく延伸されるためにシートSの切り口が幅方向に沿った直線状にはならず、ガイドロッド20にシートSの先端を接着させる後の工程の精度低下を招くおそれがある。また、カッタ41をシートSの幅を超えて大きく幅方向へ移動させるため、切断されたシートSがキャスト機100の外側に落下し、装置周辺が汚れるおそれもある。
【0063】
これに対し、本実施形態の切断方法では、カッタ41によってシートSを幅方向の一方側から切断していき、幅方向の全体が切断される前にカッタ41を退避させ、シートSの幅方向の一部を接続した状態で残存させる。切断されずに残存した接続部分Cは、カッタ41で切断された前側のシートSの自重によって延伸されることで切断される。これによってシートSは、幅方向の全体にわたって切断されて長手方向の前後に分離される。本実施形態の切断方法では、カッタ41をシートSの幅方向全体を通過するように移動させる必要がないため、切断されたシートSがキャスト機100の外側に落下するおそれを低減することができる。また、本実施形態によれば、粘度が高い樹脂であってもシートSを長手方向の前後により確実に分離するように切断することができ、切り口もより直線状とすることができる。
【0064】
待機位置から切断位置までの往路におけるカッタ41の移動の速度は、シートSを切断できる限り、任意に設定することができる。切断位置から待機位置までの復路におけるカッタ41の移動速度は、カッタ41によって既に切断された後側のシートSを変形させないように設定される。往路と復路におけるカッタ41の移動速度は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。以上のようにして、本実施形態の切断方法が実行される。なお、本実施形態のシートSの切断方法は、タッチロール式のシート成形に限定されず、タッチロールを用いないシート成形に適用することも可能である。
【0065】
このようにしてシートSが切断されるのに伴い、キャストロールR1がTダイ103の直下にある成形位置に位置するまで架台移動機構7によって架台5をTダイ103に向け水平方向に移動させる(
図8参照)。さらに、長手方向の前後に分離された後側のシートSがガイドロッド20に接触するように、ガイド駆動機構30のチェーン36が回転駆動されて、ガイドロッド20は、待機位置からTダイ103の直下へ向けて搬送経路の前方(搬送における下流側)へ移動される。架台5の移動、カッタ41によるシートSの切断、及びガイドロッド20の移動のタイミングは、切断されたシートSがガイドロッド20に接触するように、試験等に基づいて予め設定される。具体的には、Tダイ103から吐出されるシートSがタッチロールR2と接触しないように(接触する前に)、切断機構40によって切断されたシートSの先端がガイドロッド20に接着されるように、架台5,カッタ41(切断機構40)、及びガイドロッド20の作動が制御される。
【0066】
Tダイ103から吐出される溶融状態のシートSがガイドロッド20に接触すると、ガイドロッド20の接着フィルム部26(
図4参照)も溶融し、その後の冷却に伴ってシートSと接着フィルム部26とが互いに接着される。そして、ガイド駆動機構30のチェーン36の回転駆動によって、ホルダ31(
図4参照)及びガイドロッド20が引き続き循環経路に沿って移動する。具体的には、
図9に示すように、ガイドロッド20は、シートSが接着された状態でキャストロールR1とタッチロールR2との間(例えば、ロール隙間の略中央)を通過し、搬送ロール11によって形成される搬送経路へと導かれる。これにより、ガイドロッド20によって牽引されるシートSが、キャストロールR1とタッチロールR2との間を通過して、搬送ロール11の搬送経路に導入される。
【0067】
ガイドロッド20がキャストロールR1とタッチロールR2との間のロール隙間を通過すると、
図10に示すように、キャストロールR1との間の隙間が所定の隙間となるように、タッチロールR2をキャストロールR1に向けて移動させる。具体的には、ロール隙間へのガイドロッド20の通過を位置センサ(図示省略)によって検出し、タッチロールR2の位置を別の位置センサ(図示省略)によって検出しながら、タッチロールR2を移動させる。進退機構8によるタッチロールR2の移動は、キャストロールR1とタッチロールR2との間の隙間が所定の大きさとなるように制御装置80によって位置制御される。これにより、ガイドロッド20に牽引されたシートSが、キャストロールR1とタッチロールR2によって挟み込まれて成形される。
【0068】
図11に示すように、ガイドロッド20に接着されたシートSの先端が搬送経路の出口まで移動すると、ガイドロッド20とシートSとが分離機構60によって分離される。分離されたシートSは、回収装置70によって回収される。
【0069】
ガイドロッド20からシートSが分離されると、シートSの搬送を阻害しない位置までガイドロッド20を移動させた後に、ガイド駆動機構30の作動が停止される。ガイドロッド20は、シート成形が完了した後、作業者によってホルダ31から取り外される。
【0070】
なお、ガイドロッド20は、シートSが分離された後に脱着機構(図示省略)によってホルダ31から取り外し(脱着)されてもよい。脱着機構は、例えば、ガイドロッド20の第二リンク部材23及び第三リンク部材24を把持し、ガイドロッド20の径方向に沿った所定の一方向に牽引するロボット機構などが利用できる。
【0071】
以上のようにして、Tダイ103から吐出されカッタ41によって切断されたシートSは、ガイドロッド20及びガイド駆動機構30によって搬送経路に導入され、搬送ロール11によって下流側に搬送される。そして、シートSは、分離機構60によってガイド駆動機構30から分離されて回収装置70に回収される。このように、本実施形態では、自動でシートSを搬送経路に導入し、下流へと搬送することができる。なお、本実施形態では、搬送経路とは、Tダイ103からシートSが吐出されるキャストロールR1及びタッチロールR2から搬送ロール11を経て回収装置70までの間の経路である。
【0072】
また、ロープを使用する従来技術では、搬送経路の全体にわたる長さのロープが必要であり、落下や設備への干渉によってその一部でも汚れてしまうと、搬送ロール、ひいてはシートを汚すおそれがある。シートの汚れが生じると、装置を止めて清掃作業を行う必要があり、生産性・作業効率の低下を招く。
【0073】
これに対し、本実施形態では、ガイドロッド20とガイドロッド20を移動させるガイド駆動機構30によってシートSを搬送経路に導入できるため、搬送経路の全体にわたる長さのフィルムは必要がない。したがって、本実施形態によれば、シートSの汚れを抑制でき、これによる装置の停止を招くおそれも低減できる。
【0074】
また、タッチロール式のシート成形では、Tダイの直下には、成形ロール及びタッチロールが設けられるため冷却機構等を設けるスペースがなく、タッチロールを備えないシート成形と比較して、冷却能力が低い場合がある。
【0075】
また、従来、製造するフィルム製品のサイズが大きくフィルム製造装置及びキャスト機が大型である場合には、Tダイの直下に冷却ロールを設け、冷却ロールに向けてTダイからシートを供給するキャスト機もある。この場合には、冷却ロールは、冷却能力を高めるために比較的大きく形成される一方、上記実施形態のように水平方向に移動するものではなくTダイとの相対位置が固定されて構成される。このようなキャスト機では、押出機から供給されTダイから吐出される過程において、製造開始時の不純物を含む汚れた樹脂を排出(ドレン)するブリードバルブが設けられるものがある。製造開始時の樹脂がブリードバルブを介して排出されることで、Tダイから汚れた樹脂が吐出されることを防ぐことができる。
【0076】
しかしながら、装置が小型の場合には、ブリードバルブを設けないこともあり、結果として、製造開始時では、性状が安定するまでTダイから汚れた樹脂を吐出させて排出することがある。また、ブリードバルブが設けられる場合であっても、樹脂がロールに接触すると樹脂(シート)の巻き付き等が生じるおそれもあり、装置の稼働に影響することもある。このような場合には、樹脂がロールに接触しないようにする必要があるため、Tダイの直下に冷却ロールを設け冷却ロールに対してシートを供給する構成を採用することは困難である。よって、小型の場合には、架台を水平方向に移動させるタッチロール式が採用されることがある。
【0077】
そこで、本実施形態では、キャストロールR1をTダイ103の直下から退避させてTダイ103から汚れた樹脂(シートS)を排出し、性状が安定するとタッチロールR2にシートSが接触しないようにガイドロッド20及び架台5を移動させてTダイ103から吐出された溶融状態のシートSとに接着させる。そして、ガイドロッド20をさらに移動させることで、シートSをキャストロールR1及びタッチロールR2の間のロール隙間を通過させて搬送ロール11間にかけまわす。つまり、本実施形態では、Tダイ103から吐出されキャストロールR1及びタッチロールR2へと向かう過程のシートSとガイドロッド20とを接着させて、搬送ロール11間にかけまわすものである。これにより、タッチロール式のシート成形であっても、Tダイ103から吐出されるシートSを搬送経路に自動で導入させることができる。
【0078】
また、本実施形態では、ガイドロッド20は、溶融状態のシートSと接着する接着フィルム部26を有する。また、接着フィルム部26は、ガラス転移点がシートSのガラス転移点以下の材質(例えば、シートSと同じ樹脂材料)で形成される。これにより、溶融状態のシートSとガイドロッド20とを容易に接着させることができる。
【0079】
次に、本実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
【0080】
上記実施形態では、ガイドロッド20は、金属製の非可撓性部材によって構成される。これに対し、ガイドロッド20(非可撓性部材)の材質は、金属に限定されず、樹脂や木材などであってもよい。
【0081】
また、上記実施形態では、ガイドロッド20は、両端がホルダ31によって保持される両持ち構造である。これに対し、ガイドロッド20の一端のみがホルダ31によって保持される片持ち構造としてもよい。また、ガイドロッド20は、リンク構造を有さずに単一の棒状部材によって構成されてもよい。片持ち構造の場合には、ガイドロッド20がリンク構造を有していなくてもホルダ31に対するガイドロッド20の着脱を容易に行うことができる。
【0082】
また、本実施形態のガイド部は、シートSの左右方向に沿った回転軸回りに回転可能に構成されてもよい。また、ガイド部は、棒状に限らず、任意の形状とすることができる。例えば、
図12(a)に示す変形例では、ガイド部は、矩形の枠状に形成され、回転軸回りに回転されるキャリア部材120である。この構成によれば、Tダイ103から吐出されるシートSをキャリア部材120により巻き取るようにして接着させることができるため、キャリア部材120へのシートSの接着をより確実に行うことができる。
【0083】
また、
図12(b)に示すように、ガイド部は、例えば、搬送方向において所定の長さを有して搬送経路上の一部に設けられるフィルム部材121であってもよい。所定の長さとは、シートSの先端が接着できる程度のものであればよく、シートSの幅に対して短いものであってもよい。少なくとも、フィルム部材121は、搬送経路の全体にわたって存在するものではなく、搬送経路の一部にわたる長さを有するものである。この変形例では、ホルダ131は、フィルム部材121を把持するクリップとして構成され、シートSの左右片側において一または複数が設けられる。また、上記実施形態においてガイドロッド20とシートSとを分離する分離機構60に代えて、搬送経路の出口には、ホルダ131からフィルム部材121を分離させる切断装置160が設けられる。この変形例では、フィルム部材121は、シートSが接着される部分とホルダ131との間の部分が切断装置160によって切断されることでホルダ131から分離される。そして、シートSと接着されたフィルム部材121は、シートSと共に回収装置70によって回収される。このような変形例では、フィルム部材121は、切断装置160で切断することでホルダ131から容易に分離でき、シートSと共に回収できるため、容易に回収することができる。フィルム部材121は、接着フィルム部26と同様、ガラス転移点がシートSのガラス転移点以下の材質(例えば、シートSと同じ樹脂材料)で形成されることが望ましい。
【0084】
また、ガイドロッド20が接着フィルム部26を備える構成は必須のものではない。シートSとの接着性を向上させるための構成として、ガイドロッド20には、表面に加工が施されてもよい。
【0085】
また、キャスト機100は、ガイドロッド20を加熱する加熱装置を備え、ガイドロッド20を加熱装置によって加熱することでシートSとの接着性の向上を図ってもよい。加熱装置は、例えば、待機位置にあるガイドロッド20を加熱するヒータを有する。シートSが接着される前のガイドロッド20が加熱装置により所定の温度へと加熱されることで、シートSがガイドロッド20に対してより接着しやすくなる。なお、加熱装置によってガイドロッド20を加熱する場合には、ガイドロッド20を耐熱性に優れた材質とすることが望ましい。
【0086】
また、上記実施形態では、シートSの性状が安定すると、作業者によって搬送開始ボタン等が操作され、シートSの搬送が行われる。これに対し、シートSの性状が安定しない状態でシートSの搬送を開始してもよい。この場合には、例えば、性状が安定していない間はシートSを一つの回収装置で回収し、シート性状が安定するとシートSを切断し、切断したシートSをクリップして別の回収装置まで搬送して回収するように構成される。
【0087】
また、上記実施形態では、Tダイ103から吐出されるシートSを切断する切断機構40は、カッタ駆動機構45によってシートSの左右方向にわたってカッタ41を横断させることでシートSを切断する。より具体的には、シートSの幅方向の一部が切断されずに接続した状態で残る切断位置までカッタ41を横断させ、その後シートSからカッタ41を退避させる。これにより、残存する接続部分Cがシートの自重によって切断され、シートは幅方向の全体にわたって切断され長手方向の前後に分離される。そして、切断されたシートSの先端がガイドロッド20に接着される。これに対し、切断機構40の構成及び切断方法は、上記実施形態のものに限定されない。
【0088】
以下、Tダイ103からガイド部に向けて吐出されるシートSの切断方法の変形例について、
図13から
図18を参照して説明する。
図13から
図15中の破線は、シートSの幅方向(左右方向)の中央を模式的に示すものである。また、
図13から
図15では、シートSの変形を考慮せずに簡略化して図示している。
【0089】
図13に示す切断方法の第1の変形例は、上記実施形態と同様に、シートSの幅方向の一部を切断せずに接続した状態で残存させ、残存する接続部分CをシートSの自重によって切断する方法である。第1の切断方法の変形例では、切断機構40は、一対のカッタ41a,41bと、一対のカッタ41a,41bをそれぞれ独立してシートSの左右方向に移動させるカッタ駆動機構(図示省略)と、を有する。一対のカッタ41a,41bは、
図13(a)に示すように、シートSの左右方向の両側をそれぞれ待機位置として設けられる。一対のカッタ41a,41bは、それぞれ左右方向に移動した際に互いに干渉(接触)しないように、鉛直方向の位置が互いにずれて設けられる。カッタ駆動機構は、例えば、一対のカッタ41a,41bをそれぞれシートSの左右方向に沿って移動させるアクチュエータを備える。
【0090】
切断方法の第1の変形例では、シートSは、一対のカッタ41a,41bによって左右両側から左右方向に沿って切断される。一対のカッタ41a,41bは、上記実施形態と同様に、それぞれシートSの幅方向の一部が切断されずに残存する切断位置まで移動される。例えば、
図13(b)、(c)に示すように、一対のカッタ41a,41bの切断位置は、待機位置からシートSの幅方向の中央(図中破線)を少し超えるまでカッタ41a,41bが移動し、一対のカッタ41a,41bの切り口の一部が互いに鉛直方向(シートSの長手方向)に重なる(ラップする)ようにそれぞれ設定される。言い換えると、一対のカッタ41a,41bの切断位置は、カッタ41a,41bの端部E(
図6参照)がシートSの左右方向の中央と待機している側とは反対側のシートSの端部との間に位置するように設定される。そして、一対のカッタ41a,41bは、切断位置まで移動すると、待機位置まで再び移動してシートSから退避する(
図13(c)参照。)。このような変形例では、一対のカッタ41a,41bが切断位置から退避すると、シートSには、一対のカッタ41a,41bの鉛直方向のずれ量に対応する幅の接続部分Cが形成される。そして、一対のカッタ41a,41bが退避すると、この接続部分Cは、前側のシートSの自重によって切断される。このような方法であっても、シートSを長手方向の前後に切断することができる。
【0091】
このような切断方法の第1の変形例では、一対のカッタ41a,41bによってシートSを左右方向両側から切断するため、単一のカッタ41a,41bで切断する場合と比較して、カッタ41a,41bの移動速度が同じであっても時間当たりのシートSを切断量が多くなる。よって、シートSの切断に要する時間を短縮することができる。また、この変形例では、接続部分Cの幅は、一対のカッタ41a,41bのずれ量に対応するため、ずれ量を小さく設定することで、上記実施形態のように一対のカッタ41a,41bをそれぞれが待機する側とは反対側のシートSの端部付近まで移動させなくても、シートSの接続部分Cの幅(断面積)を小さくすることができる。つまり、第1の変形例では、カッタ41a,41bそれぞれの移動量は、上記実施形態よりも少なくすることができる。第1の変形例によれば、それぞれのカッタ41a,41bの移動量が少なくても(例えばシートSの幅の半分を少し超える程度であっても)、接続部分Cの幅を小さくして接続部分CをシートSの自重によって切断しやすくすることができる。よって、このような作用によってもシートSの切断に要する時間を短縮することができる。また、この変形例によれば、カッタ41a,41bを反対側のシートSの端部付近まで移動させなくてもよいため、幅が広いシートSに対して特に有用である。
【0092】
なお、第1の切断方法の変形例は、一対のカッタ41a,41bの切り口がラップするものに限定されず、
図14(a)に示すように一対の切り口の端部の位置がシートSの長手方向に一致する(言い換えると、カッタ41a,41bの端部EがシートSの幅方向の中央に位置するように切断位置が設定される)構成でもよい。また、
図14(b)に示すように、一対の切り口がラップせずに端部が左右方向に離間する(言い換えると、それぞれのカッタ41a,41bが待機する側のシートSの端部とシートSの幅方向の中央との間にカッタ41a,41bの端部Eが位置するように切断位置が設定される)構成でもよい。
【0093】
また、
図15に示す切断方法の第2の変形例は、第1の変形例と同様に、切断機構40は一対のカッタ41a,41bを有する。第2の変形例は、
図15(a)に示すように、一対のカッタ41a,41bが互いに鉛直方向にずれておらず、左右方向に沿った同一直線上を移動する点で第1の変形例とは相違する。
【0094】
第2の変形例では、一対のカッタ41a,41bの切断位置は、それぞれのカッタ41a,41bが待機する側の端部とシートSの幅方向の中央との間に設定される(
図15(b)、(c)参照)。このように切断位置が設定されることで、一対のカッタ41a,41b同士の接触が防止されると共に、一対のカッタ41a,41bによる切り口の端部の間には、切断されずに残存する接続部分Cが形成される。このような第2の変形例でも、第1の変形例と同様の効果を奏する。
【0095】
なお、
図13及び
図14に示す第1の変形例と、
図15に示す第2の変形例では、一対のカッタ41a,41bは、シートSに対して左右対称となるように互いに同様に作動する。つまり、カッタ41a,41bは、待機位置と移動方向が異なるのみであり、移動量及び移動速度は互いに同一に設定される。これに対し、カッタ41a,41bは、互いに独立に作動する、言い換えると、移動量及び移動速度は、互いに異なるように個別に作動が制御されてもよい。
【0096】
また、上記実施形態では、カッタ駆動機構45は、単一(一軸)のアクチュエータを備え、カッタ41は、待機位置と切断位置とを往復する構成である。これに対し、図示は省略するが、例えば、カッタ駆動機構45は、カッタ41をシートSの左右方向へ移動させるアクチュエータに加えて、左右方向に直交する水平方向(
図2中左右方向。言い換えると、鉛直方向に落下するシートSの厚さ方向)へ移動させるアクチュエータを備えてもよい。この場合、切断位置へ移動したカッタ41は、当該水平方向に沿って、例えば、
図2における左側に向けて移動させてシートSから退避する。この形態によれば、切断位置から待機位置へと往復する上記実施形態と比較して、復路においてTダイ103から吐出されるシートSとカッタ41とが干渉してシートSの切断形状が意図せず変化することを抑制することができる。
【0097】
また、シートSの切断方法は、シートSの幅方向の一部を切断せずに接続した状態で残存させ、残存する接続部分CをシートSの自重によって切断する方法でなくてもよい。
【0098】
例えば、シートSを切断できる場合には、シートSの幅方向の一部を接続部分Cとして残存させてカッタ41を退避させるのではなく、カッタ41をシートSの左右方向の全体にわたって横断させてシートSを切断してもよい。
【0099】
また、切断機構40は、カッタ41を左右方向に横断させてシートSを切断する構成に限定されない。例えば、
図16に示す第3の変形例では、切断機構40は、シートSの左右方向に延びるように架台5上に設けられる切断バー141aを備えるものであってもよい。この場合、搬送経路を前方に向けて(図中矢印参照)移動するガイドロッド20と切断バー141aとによってシートSをせん断するようにしてシートSを切断することができる。例えば、切断バー141aは、ガイドロッド20に搬送経路を移動するガイドロッド20よりも鉛直方向下方となる位置において、架台5上に固定される。ガイドロッド20が搬送経路上を移動することで切断バー141aに対して相対移動し、ガイドロッド20と切断バー141aとによってシートSをせん断することでシートSを切断することができる。これによれば、ガイドロッド20の駆動力を切断に利用できるため、切断機構40としてカッタ駆動機構45のようなアクチュエータが不要となる。したがって、装置構成を簡素化でき、コスト低減することができる。
【0100】
また、
図17に示第4の変形例では、切断機構40は、
図16に示す第3の変形例と同様に切断バー141aを備え、ガイドロッド20の移動に伴いガイドロッド20と切断バー141aとによってシートSを引っ張ることで、シートSを切断する構成でもよい。具体的には、
図17(a)に示すように、切断バー141aにTダイ103からのシートSを接着させ、この状態でガイドロッド20をシートSの搬送方向の前側から後側(
図17中右側)へと移動させてシートSを接着させる。次に、
図17(b)に示すように、ガイドロッド20の移動方向を反転させ、搬送方向の前側(図中左方向)へ移動させることで、シートSがガイドロッド20と切断バー141aとによって引っ張られる。これにより、シートSが切断される。
【0101】
また、
図18に示す第5の変形例では、切断機構40は、回転軸43回りにカッタ141bを回転移動させることでシートSを切断する構成でもよい。この場合、カッタ141bは、アクチュエータ(図示省略)により架台5の移動方向に沿って架台5に対して相対移動可能に構成されることが望ましい。また、カッタ141bは、
図18に示すように一つでもよいし、二以上設けてもよい。
【0102】
以上のように、切断機構40の構成及びシートSの切断方法は、上記実施形態のものに限定されない。
【0103】
また、上記実施形態では、ガイドロッド20のロッド部21は、リンク機構を備え、リンク機構の変形によってガイドロッド20がホルダ31から取り外される。これに対し、ガイドロッド20の着脱機構は、上記実施形態の構成に限定されない。
【0104】
例えば、ガイドロッド20は、その長手方向(軸方向)に伸縮可能に構成され、伸縮によってホルダ31への着脱が行われてもよい。また、ガイドロッド20は、リンク機構による開閉や伸縮等の変形をしない、単なる棒状部材として形成されてもよい。この場合には、搬送経路において一対のチェーン36の間隔をガイドロッド20の寸法に対応する間隔から広げる領域と狭める領域とをそれぞれ設けるように構成すればよい。これによれば、一対のホルダ31の片方にガイドロッド20の一端を挿入した状態で一対のホルダ31を搬送経路上で搬送させ、チェーン36の間隔をガイドロッド20の寸法よりも広い状態から略一致する間隔にまで狭めていくことで、ホルダ31に取り付けられていなかったガイドロッド20の他端側を他方のホルダ31に挿入させることができる。また、反対に、ガイドロッド20の両端がホルダ31によって保持された状態で搬送経路を移動させ、チェーン36の間隔をガイドロッド20の寸法に対応する間隔から徐々に広げることで、ガイドロッド20の一端が一方のホルダ31から抜けるため、ガイドロッド20を容易にホルダ31から取り外すことができる。このようにして、ガイドロッド20をホルダ31に着脱させることも可能である。
【0105】
また、シートSの冷却能力を向上させるために、例えばキャストロールR1の下方などの位置において、搬送されるシートSにエアを吹き付けることで冷却する冷却装置を設けてもよい。
【0106】
また、分離機構60の構成も、上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、図示は省略するが、分離機構60(分離カッタ61)をキャストロールR1及びタッチロールR2の直後の搬送ロール11に掛け回されるシートSを切断する位置に設けてもよい。この場合、搬送ロール11を架台5の移動方向に沿って架台5に対して相対移動するように構成し、搬送ロール11の外周に両面テープ等の接着材を設ける。そして、搬送ロール11を移動させてキャストロールR1とタッチロールR2との間を通過したシートSに接着させ、その後ガイドロッド20と搬送ロール11との間のシートSを分離カッタ61によって切断してガイドロッド20とシートSとを分離する。ガイドロッド20はそのまま下流側へと搬送し、ガイドロッド20から分離されたシートSは、搬送ロール11によって下流側へと搬送することができる。
【0107】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【0108】
タッチロール式のキャスト機100は、所定のロール隙間を空けて互いに並列に設けられるキャストロールR1及びタッチロールR2と、キャストロールR1とタッチロールR2との間のロール隙間を通過したシートSを搬送するための複数の搬送ロール11と、可撓性を有しない非可撓性部材を有し、Tダイ103から吐出される溶融状態のシートSの先端に接触することでシートSと接着されるガイドロッド20と、接着されたシートSをキャストロールR1とタッチロールR2との間のロール隙間を通過させ複数の搬送ロール11に掛け回すようにガイド部を移動させるガイド駆動機構30と、を備える。
【0109】
この構成では、ガイドロッド20がシートSとの接触によって当該シートSに接着されるため、シートSが接着されたガイドロッド20をシートSの搬送経路に沿って移動させることで、シートSは、ガイドロッド20に牽引されて搬送経路に導入される。このように、Tダイ103から吐出されたシートSを自動で搬送することができる。これにより、Tダイ103から吐出されるシートSの搬送を、省人化かつ安全に行うことができる。また、自動でシートSを搬送できるため、搬送を失敗することが抑制されると共に、搬送ロール11にキズ等が生じることも防止することができる。
【0110】
また、キャスト機100では、ガイドロッド20は、可撓性を有しない非可撓性部材によって構成される。
【0111】
この構成では、ガイドロッド20は、可撓性を有しておらず高い剛性を有しているため、ホルダ31の保持穴31aへの挿入などの作業を容易に行うことができ、ガイド駆動機構30(ホルダ31)への着脱が容易である。
【0112】
また、キャスト機100では、ガイドロッド20は、ロッド部21の外周に設けられシートSに接着されるフィルム上の接着フィルム部26を有する。接着フィルム部26は、シートSのガラス転移点以下のガラス転移点を有する材質によって形成される。
【0113】
この構成では、ガイドロッド20に対するシートSの接着力を高めることができる。
【0114】
また、キャスト機100では、ガイド駆動機構30は、シートSに対して長手方向及びシートSの厚さ方向に垂直な左右方向の両側に設けられる一対のチェーン36と、一対のチェーン36のそれぞれに設けられ、ガイドロッド20の端部が左右方向から挿入される保持穴31aを有する一対のホルダ31と、を有する。ガイドロッド20は、一方のホルダ31に挿入される第一リンク部材22と、他方のホルダ31に挿入される第二リンク部材23と、一端が第一リンク部材22に回動自在に連結される第三リンク部材24と、一端が第二リンク部材23に回動自在に連結されると共に他端が第三リンク部材24に回動自在に連結される第四リンク部材25と、を含むリンク構造を有している。
【0115】
この構成では、ガイドロッド20をシートSの長手方向に引っ張ることで、各リンク部材が回動し、ガイドロッド20の両端がホルダ31の保持穴31aから抜け出される。このように、ガイドロッド20がリンク構造を有することで、ホルダ31から容易に取り外すことができる。
【0116】
また、本実施形態のシートSの切断方法は、Tダイ103から吐出される溶融状態のシートSを切断するようにシートSの幅方向にカッタ41を移動させ、シートSが幅方向の全体にわたって長手方向の前後に分離される前にカッタ41をシートSから退避させて、切断されずに残存した接続部分CをシートSの自重によってシートSを長手方向の前後に分離させる。
【0117】
この構成では、カッタ41をシートSの幅方向全体を通過するように移動させる必要がないため、切断されたシートSがキャスト機100の外側に落下するおそれを低減することができる。また、本実施形態によれば、粘度が高い樹脂であってもシートSを長手方向の前後により確実に分離するように切断することができ、切り口もより直線状とすることができる。
【0118】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【0119】
100 キャスト機
103 Tダイ
11 搬送ロール
20 ガイドロッド(ガイド部)
21 ロッド部(非可撓性部材)
22 第一リンク部材
23 第二リンク部材
24 第三リンク部材
25 第四リンク部材
26 接着フィルム部(接着部)
30 ガイド駆動機構
31 ホルダ
31a 保持穴
40 切断機構
41 カッタ
41a カッタ
41b カッタ
45 カッタ駆動機構
80 制御装置
120 キャリア部材(ガイド部)
121 フィルム部材(ガイド部)
131 ホルダ
R1 キャストロール(第一ロール)
R2 タッチロール(第二ロール)
S シート