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(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】P2024164653
(43)【公開日】2024-11-27
(54)【発明の名称】縦延伸装置及び縦延伸方法
(51)【国際特許分類】
B29C 55/06 20060101AFI20241120BHJP
F25B 30/02 20060101ALI20241120BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20241120BHJP
【ＦＩ】
B29C55/06
F25B30/02 Z
F25B1/00 399Y
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023080296
(22)【出願日】2023-05-15
(71)【出願人】
【識別番号】000004215
【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石黒 亮
(72)【発明者】
【氏名】菅原 貴弘
【テーマコード（参考）】
4F210
【Ｆターム（参考）】
4F210AJ08
4F210AK01
4F210AK02
4F210AK13
4F210AM23
4F210AR06
4F210QA03
4F210QC02
4F210QD34
4F210QD44
4F210QM02
4F210QM03
4F210QM11
4F210QM13
4F210QM15
(57)【要約】
【課題】エネルギーの利用効率を高め、省エネルギー化を実現することが可能な縦延伸装置及び縦延伸方法を提供する
【解決手段】一実施の形態の縦延伸装置１は、作動媒体を循環させ、作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させるヒートポンプ５を有する。ヒートポンプ５は、作動媒体を膨張させる膨張弁と、膨張弁で膨張された作動媒体と、冷却ロール４から熱を吸収した熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、熱交換器で熱交換された作動媒体を圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された作動媒体と、加熱ロール２に熱を放出した熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】一実施の形態の縦延伸装置１は、作動媒体を循環させ、作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させるヒートポンプ５を有する。ヒートポンプ５は、作動媒体を膨張させる膨張弁と、膨張弁で膨張された作動媒体と、冷却ロール４から熱を吸収した熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、熱交換器で熱交換された作動媒体を圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された作動媒体と、加熱ロール２に熱を放出した熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂シートを縦方向に延伸するための複数のロールと、
作動媒体を循環させ、前記作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させるヒートポンプと、を有する縦延伸装置であって、
前記複数のロールは、前記ヒートポンプにより温度を上昇させる加熱ロールと、前記ヒートポンプにより温度を低下させる冷却ロールとを有し、
前記ヒートポンプは、
前記作動媒体を膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁で膨張された前記作動媒体を、前記冷却ロールから熱を吸収した第１熱媒体と熱交換を行う第１熱交換器と、
前記第１熱交換器で熱交換された前記作動媒体を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機によって圧縮された前記作動媒体と、前記加熱ロールに熱を放出した第２熱媒体と熱交換を行う第２熱交換器と、を備える、縦延伸装置。
作動媒体を循環させ、前記作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させるヒートポンプと、を有する縦延伸装置であって、
前記複数のロールは、前記ヒートポンプにより温度を上昇させる加熱ロールと、前記ヒートポンプにより温度を低下させる冷却ロールとを有し、
前記ヒートポンプは、
前記作動媒体を膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁で膨張された前記作動媒体を、前記冷却ロールから熱を吸収した第１熱媒体と熱交換を行う第１熱交換器と、
前記第１熱交換器で熱交換された前記作動媒体を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機によって圧縮された前記作動媒体と、前記加熱ロールに熱を放出した第２熱媒体と熱交換を行う第２熱交換器と、を備える、縦延伸装置。
【請求項2】
請求項１に記載の縦延伸装置において、
前記加熱ロール及び前記冷却ロールをそれぞれ複数有し、
前記ヒートポンプは、前記冷却ロールに対応する複数の前記第１熱交換器を有し、かつ、前記加熱ロールに対応する複数の前記第２熱交換器を有する、縦延伸装置。
前記加熱ロール及び前記冷却ロールをそれぞれ複数有し、
前記ヒートポンプは、前記冷却ロールに対応する複数の前記第１熱交換器を有し、かつ、前記加熱ロールに対応する複数の前記第２熱交換器を有する、縦延伸装置。
【請求項3】
請求項１に記載の縦延伸装置において、
前記縦延伸装置が、予熱領域、延伸領域及び冷却領域を有し、
前記加熱ロールが前記予熱領域に設けられ、かつ、前記冷却ロールが前記冷却領域に設けられている、縦延伸装置。
前記縦延伸装置が、予熱領域、延伸領域及び冷却領域を有し、
前記加熱ロールが前記予熱領域に設けられ、かつ、前記冷却ロールが前記冷却領域に設けられている、縦延伸装置。
【請求項4】
請求項３に記載の縦延伸装置において、
前記ヒートポンプが、前記冷却ロールの温度を２０～４０℃の範囲に、かつ、前記加熱ロールの温度を７０～９０℃の範囲に、それぞれ調整する制御部を有する、縦延伸装置。
前記ヒートポンプが、前記冷却ロールの温度を２０～４０℃の範囲に、かつ、前記加熱ロールの温度を７０～９０℃の範囲に、それぞれ調整する制御部を有する、縦延伸装置。
【請求項5】
（ａ）樹脂シートを、複数のロールが設けられている縦延伸装置に供給する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程の後、前記樹脂シートを前記縦延伸装置により縦方向に延伸する工程と、を有し、
前記複数のロールは、作動媒体を循環させ、前記作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させるヒートポンプにより温度を上昇させる加熱ロールと、前記ヒートポンプにより温度を低下させる冷却ロールとを有し、
前記ヒートポンプを制御して、前記加熱ロール及び前記冷却ロールの温度を調整する温調制御を行う、縦延伸方法。
（ｂ）前記（ａ）工程の後、前記樹脂シートを前記縦延伸装置により縦方向に延伸する工程と、を有し、
前記複数のロールは、作動媒体を循環させ、前記作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させるヒートポンプにより温度を上昇させる加熱ロールと、前記ヒートポンプにより温度を低下させる冷却ロールとを有し、
前記ヒートポンプを制御して、前記加熱ロール及び前記冷却ロールの温度を調整する温調制御を行う、縦延伸方法。
【請求項6】
請求項５に記載の縦延伸方法において、
前記ヒートポンプは、前記作動媒体を膨張させる膨張弁と、前記膨張弁で膨張された前記作動媒体を、前記冷却ロールから熱を吸収した第１熱媒体と熱交換を行う第１熱交換器と、前記第１熱交換器で熱交換された前記作動媒体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された前記作動媒体と、前記加熱ロールに熱を放出した第２熱媒体と熱交換を行う第２熱交換器と、を備える、縦延伸方法。
前記ヒートポンプは、前記作動媒体を膨張させる膨張弁と、前記膨張弁で膨張された前記作動媒体を、前記冷却ロールから熱を吸収した第１熱媒体と熱交換を行う第１熱交換器と、前記第１熱交換器で熱交換された前記作動媒体を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された前記作動媒体と、前記加熱ロールに熱を放出した第２熱媒体と熱交換を行う第２熱交換器と、を備える、縦延伸方法。
【請求項7】
請求項６に記載の縦延伸方法において、
前記加熱ロール及び前記冷却ロールをそれぞれ複数有し、
前記ヒートポンプは、前記冷却ロールに対応する複数の前記第１熱交換器を有し、かつ、前記加熱ロールに対応する複数の前記第２熱交換器を有する、縦延伸方法。
前記加熱ロール及び前記冷却ロールをそれぞれ複数有し、
前記ヒートポンプは、前記冷却ロールに対応する複数の前記第１熱交換器を有し、かつ、前記加熱ロールに対応する複数の前記第２熱交換器を有する、縦延伸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、縦延伸装置及び縦延伸方法に関する。
【背景技術】
【0002】
縦延伸方法は、樹脂シートの製造方法に用いられる。樹脂シートの製造方法としては、押出機により原料を溶融し、得られた溶融樹脂を押出成形用ダイ（Ｔダイ）からシート形状に押出すことにより製造する方法が知られている。樹脂シートは、さらに必要に応じて、所望の厚さ、形状等にするために、縦方向（進行方向）に延伸する縦延伸装置と、樹脂シートを横方向（幅方向）に延伸する横延伸機により延伸される（例えば、特許文献１（特開２０２１－５４０３０号公報）参照）。
【0003】
ここで用いられる縦延伸装置は、樹脂シートを、予熱領域、延伸領域及び冷却領域の各領域を経由させることで延伸し、上記各領域には、樹脂シートの温度を上昇させる加熱ロールと樹脂シートの温度を低下させる冷却ロールの複数のロールが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－５４０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、加熱ロールと冷却ロールは、それぞれ独立に温度管理がなされており、熱エネルギーが効率的に使用されているとは言えない。そのため、エネルギーの利用効率を高め、省エネルギー化を図ることができる縦延伸装置及び縦延伸方法が望まれている。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施の形態によれば、縦延伸装置は、樹脂シートを縦方向に延伸するための複数のロールと、作動媒体を循環させ、作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させるヒートポンプと、を有する。ここで、複数のロールは、ヒートポンプにより温度を上昇させる加熱ロールと、ヒートポンプにより温度を低下させる冷却ロールとを有し、ヒートポンプは、膨張弁と、冷却ロールから熱を吸収した熱媒体と熱交換を行う熱交換器と、圧縮機と、加熱ロールに熱を放出した熱媒体と熱交換を行う熱交換器と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
一実施の形態によれば、エネルギーの利用効率を高め、省エネルギー化が実現することが可能な縦延伸装置及び縦延伸方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１に係る縦延伸装置を用いる、押出成形システムの構成を示す模式図である。
【図2】実施の形態１に係る縦延伸装置の構成を示す模式図である。
【図3】実施の形態１に係るヒートポンプの構成を示す模式図である。
【図4】実施の形態１に係るヒートポンプによる温調制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図5】実施の形態２に係るヒートポンプの構成を示す模式図である。
【図6】実施の形態２の変形例１に係るヒートポンプの構成を示す模式図である。
【図7】実施の形態２の変形例２に係るヒートポンプの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するために参照する全ての図面において、同一又は実質的に同一の機能を有する部材などには同一の符号を付す。また、一度説明した部材などについては、原則として繰り返しの説明は行わない。
【0010】
［実施の形態１］
＜押出成形システム＞
本実施の形態に係る縦延伸装置について説明する前に、まずは、縦延伸装置を備えた、押出成形システムの概略構成について説明する。図１には、縦延伸装置を備えた、樹脂フィルムの製造システムの一構成例を示す模式図を示した。
＜押出成形システム＞
本実施の形態に係る縦延伸装置について説明する前に、まずは、縦延伸装置を備えた、押出成形システムの概略構成について説明する。図１には、縦延伸装置を備えた、樹脂フィルムの製造システムの一構成例を示す模式図を示した。
【0011】
ここで、Ｓ１は二軸混練押出機、Ｓ２はＴダイ、Ｓ３は原反冷却装置（ＣＡＳＴ装置）、Ｓ４は縦延伸装置（ＭＤ延伸装置）、Ｓ５は横延伸装置（ＴＤ延伸装置）、Ｓ６は巻取り装置である。
【0012】
例えば、図１の二軸混練押出機Ｓ１の原料供給部Ｔａに樹脂材料（ペレット）を添加し、混合しながら輸送（搬送）し、混練物（溶融樹脂）をＴダイＳ２のスリットから押し出しつつ、原反冷却装置Ｓ３で冷却することで、樹脂シートを形成する。
【0013】
次いで、上記樹脂シートを縦延伸装置（ＭＤ延伸装置）Ｓ４により縦方向に引き延ばし、さらに、横延伸装置（ＴＤ延伸装置）Ｓ５により横方向に引き延ばす。引き延ばした後、熱固定を行い、延伸時の内部応力を緩和して、巻取り装置Ｓ６により、横延伸装置（ＴＤ延伸装置）Ｓ５から搬送された薄膜を巻き取る。
【0014】
上記のように、樹脂シートはＭＤ及びＴＤに引き延ばされる。ここで、ＭＤ（Machine Direction）は、樹脂シートの搬送方向である。また、ＴＤ（Transverse Direction）は、樹脂シートの搬送方向と交差する方向である。
【0015】
そこで、以下の説明では、ＭＤを「搬送方向」又は「縦方向」と呼び、ＴＤを「横方向」と呼ぶ場合がある。ＭＤとＴＤとは、互いに交差する方向であり、より特定的には、互いに直交する方向である。
【0016】
このような製造システムにより、樹脂フィルムを製造することができる。すなわち、縦延伸装置（ＭＤ延伸装置）Ｓ４は、樹脂材料から樹脂フィルムを製造するためのシステムを構成する装置の１つとして用いられる。
【0017】
＜縦延伸装置の構成＞
本実施の形態に係る縦延伸装置は、上記説明した縦延伸装置（ＭＤ延伸装置）Ｓ４として使用することができる。すなわち、二軸混練押出機Ｓ１で樹脂シートが成形され、この得られた樹脂シートを縦方向（ＭＤ）に延伸する装置である。本実施の形態に係る縦延伸装置について、以下、その一構成例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施の形態に係る縦延伸装置は、上記説明した縦延伸装置（ＭＤ延伸装置）Ｓ４として使用することができる。すなわち、二軸混練押出機Ｓ１で樹脂シートが成形され、この得られた樹脂シートを縦方向（ＭＤ）に延伸する装置である。本実施の形態に係る縦延伸装置について、以下、その一構成例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0018】
図２は、本実施の形態に係る縦延伸装置１の構成を示す模式図である。縦延伸装置１は、加熱ロール２、加熱ロール３及び冷却ロール４を含む複数のロールと、ヒートポンプ５と、を有している。
【0019】
加熱ロール２は、ヒートポンプ５により温度を上昇させる（加熱される）ロールであり、ヒートポンプ５から熱エネルギーが放出されるロールと言うこともできる。この加熱ロール２は、縦延伸装置１の予熱領域ＰＨＲに配置される。
【0020】
この加熱ロール２により、縦延伸を行うための準備として、原反冷却装置Ｓ３から供給される樹脂シート１００の温度を徐々に上昇させることができる。
【0021】
加熱ロール３は、ヒートポンプ５により温度を上昇させる（加熱される）ロールであり、ヒートポンプ５から熱エネルギーが放出されるロールと言うこともできる。この加熱ロール３は、縦延伸装置１の延伸領域ＳＲに配置される。
【0022】
この加熱ロール３により、樹脂シート１００の縦延伸を行う。樹脂シート１００を延伸可能な温度にまで上昇させた状態で、前段に設けられた加熱ロール３よりも後段に設けられた加熱ロール３の回転速度を速くすることで、樹脂シート１００を縦方向（進行方向）に延伸させることができる。ここで、加熱ロール２と加熱ロール３は、いずれもヒートポンプにより加熱される加熱ロールではあるが、加熱ロール３の温度は加熱ロール２よりも高い温度に設定される。
【0023】
冷却ロール４は、ヒートポンプ５により温度を低下させる（冷却される）ロールであり、ヒートポンプ５に熱エネルギーを吸収されるロールと言うこともできる。この冷却ロール４は、縦延伸装置１の冷却領域ＣＲに配置される。
【0024】
この冷却ロール４により、延伸領域ＳＲで延伸された樹脂シート１００を冷却し、樹脂を固化させて縦延伸させた樹脂シートを得ることができる。ここで十分に冷却された樹脂シートは、次いで、横延伸装置Ｓ５へ送出される。
【0025】
縦延伸装置１は、上記のように、樹脂シート１００の供給方向に沿って、予熱領域ＰＨＲ、延伸領域ＳＲ、冷却領域ＣＲがこの順番に設けられている。したがって、加熱ロール２、加熱ロール３、冷却ロール４もこの順番に設けられている。
【0026】
このとき、各領域では、１以上のロールを設ければよく、図２では、３つの加熱ロール２（２ａ，２ｂ，２ｃ）、４つの加熱ロール３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）及び３つの冷却ロール４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を設けた場合を例示している。各領域に複数のロールを設けることで、樹脂シートの温度調整を段階的に行うことができ、樹脂シートの縦延伸の操作を安定して行うことができる。
【0027】
ヒートポンプ５は、作動媒体を循環させ、作動媒体と複数の熱媒体との間で熱を移動させる装置である。ヒートポンプ５は、例えば、加熱ロール２及び冷却ロール４と流路を介して繋がっている。より特定的には、ヒートポンプ５と冷却ロール４とは、熱媒体の流路である流路５１を介して繋がっている。同様に、ヒートポンプ５と加熱ロール３とは、他の一つの熱媒体の流路である流路５２を介して繋がっている。ヒートポンプ５については、以下に改めて説明する。
【0028】
＜＜ヒートポンプの構成＞＞
図３は、ヒートポンプ５の構成を示す模式図である。ヒートポンプ５は、作動媒体Ｗが循環する環状流路５０を有している。作動媒体Ｗには、環境負荷が少ない自然冷媒（二酸化炭素）が用いられている。もっとも、作動媒体Ｗは特定の流体に限定されない。例えば、空気、水、アンモニア、炭化水素なども作動媒体Ｗとして用いることができる。
図３は、ヒートポンプ５の構成を示す模式図である。ヒートポンプ５は、作動媒体Ｗが循環する環状流路５０を有している。作動媒体Ｗには、環境負荷が少ない自然冷媒（二酸化炭素）が用いられている。もっとも、作動媒体Ｗは特定の流体に限定されない。例えば、空気、水、アンモニア、炭化水素なども作動媒体Ｗとして用いることができる。
【0029】
環状流路５０上には、熱交換器６１，６２と、圧縮機６３と、膨張弁６４と、が設けられている。ヒートポンプ５は、少なくとも圧縮機６３及び膨張弁６４を制御する制御部６５をさらに有している。
【0030】
熱交換器６１は、熱媒体Ｈ１の流路５１を介して冷却ロール４と繋がっている。熱交換器６２は、熱媒体Ｈ２の流路５２を介して加熱ロール２と繋がっている。
【0031】
熱媒体Ｈ１，Ｈ２には水が用いられている。もっとも、熱媒体Ｈ１，Ｈ２は特定の流体に限定されない。例えば、油、エチレングリコール等も熱媒体Ｈ１，Ｈ２として用いることができる。
【0032】
なお、環状流路５０及び流路５１，５２は、パイプ、ホース等の管部材によって形成されている。また、環状流路５０及び流路５１，５２には、バッファ部、蛇行部などが必要に応じて設けられる。
【0033】
＜＜ヒートポンプの動作＞＞
環状流路５０を流れる作動媒体Ｗは、熱交換器６１、圧縮機６３、熱交換器６２、膨張弁６４を循環する。
環状流路５０を流れる作動媒体Ｗは、熱交換器６１、圧縮機６３、熱交換器６２、膨張弁６４を循環する。
【0034】
流路５１を流れる熱媒体Ｈ１は、熱交換器６１と冷却ロール４との間を往復し、冷却ロール４から熱を吸収する。例えば、熱媒体Ｈ１は、流路５１を通って熱交換器６１から冷却ロール４に移動する。冷却ロール４に移動した熱媒体Ｈ１は、冷却ロール４の内部又は周囲に設けられている冷却管を通過する間に周囲の熱を吸収する。この結果、冷却ロール４が冷却される。冷却管を通過した熱媒体Ｈ１は、流路５１を通って熱交換器６１に移動する（戻る）。
【0035】
流路５２を流れる熱媒体Ｈ２は、熱交換器６２と加熱ロール２との間を往復し、加熱ロール２に熱を放出する。例えば、熱媒体Ｈ２は、流路５２を通って熱交換器６２から加熱ロール２に移動する。加熱ロール２に移動した熱媒体Ｈ２は、加熱ロール２の内部又は周囲に設けられている加熱管を通過する間に周囲に熱を放出する。この結果、加熱ロール２が加熱される。加熱管を通過した熱媒体Ｈ２は、流路５２を通って熱交換器６２に移動する（戻る）。
【0036】
熱交換器６１は、作動媒体Ｗと熱媒体Ｈ１との熱交換を行う。別の見方をすると、熱媒体Ｈ１が冷却ロール４から吸収した熱が熱交換器６１内で作動媒体Ｗへ移動する。すると、熱媒体Ｈ１の温度は低下し、作動媒体Ｗの温度及び圧力は上昇する。
【0037】
言い換えれば、熱媒体Ｈ１は熱交換器６１内で放熱し、作動媒体Ｗは熱交換器６１内で吸熱する。この結果、作動媒体Ｗの少なくとも一部は気化（蒸発）する。つまり、熱交換器６１は、熱媒体Ｈ１との熱交換によって作動媒体Ｗの少なくとも一部を気化させる蒸発器である。
【0038】
放熱によって温度が低下した熱媒体Ｈ１は、冷却ロール４に移動して再び熱を吸収する。一方、吸熱によって温度及び圧力が上昇した作動媒体Ｗは、圧縮機６３に流入する。
【0039】
圧縮機６３は、流入した作動媒体Ｗを圧縮する。圧縮機６３から流出した高温高圧の作動媒体Ｗは、熱交換器６２に流入する。
【0040】
熱交換器６２は、作動媒体Ｗと熱媒体Ｈ２との熱交換を行う。別の見方をすると、圧縮機６３によって圧縮された作動媒体Ｗの熱が熱交換器６２内で熱媒体Ｈ２へ移動する。すると、作動媒体Ｗの温度及び圧力は低下し、熱媒体Ｈ２の温度は上昇する。
【0041】
言い換えれば、作動媒体Ｗは熱交換器６２内で放熱し、熱媒体Ｈ２は熱交換器６２内で吸熱する。この結果、作動媒体Ｗの少なくとも一部は液化（凝縮）する。つまり、熱交換器６２は、熱媒体Ｈ２との熱交換によって作動媒体Ｗの少なくとも一部を液化させる凝縮器である。
【0042】
吸熱によって温度が上昇した熱媒体Ｈ２は、加熱ロール２に移動して再び熱を放出する。一方、放熱によって温度及び圧力が低下した作動媒体Ｗは、膨張弁６４に流入する。
【0043】
膨張弁６４は、流入した作動媒体Ｗを膨張させ、温度及び圧力を低下させる。膨張弁６４から流出した低温低圧の作動媒体Ｗは、熱交換器６１に流入し、熱媒体Ｈ１から再び熱を吸収する。
【0044】
ヒートポンプ５では、上記のような熱交換サイクルが繰り返され、作動媒体Ｗと熱媒体Ｈ１，Ｈ２との間で熱が移動する。この結果、熱媒体Ｈ１によって冷却ロール４が冷却され、冷却ロール４の温度が設定温度又は設定温度範囲内に維持される。また、熱媒体Ｈ２によって加熱ロール２が冷却され、加熱ロール２の温度が設定温度又は設定温度範囲内に維持される。
【0045】
ここで、複数個の加熱ロール２の温度を調整する場合には、流路５２を分岐させてそれぞれの加熱ロール２に熱媒体Ｈ２を移動させるようにすればよく、複数個の冷却ロール４の温度を調整する場合には、流路５１を分岐させてそれぞれの冷却ロール４に熱媒体Ｈ１を移動させるようにすればよい。
【0046】
また、制御部６５は、ヒートポンプ５の熱交換器６１，６２で、熱媒体Ｈ１，Ｈ２が、それぞれ設定温度又は設定温度範囲内となるように温調制御を行う。より特定的には、この制御部６５は、圧縮機６３による作動媒体Ｗの圧縮及び膨張弁６４による作動媒体Ｗの膨張の度合いを制御して、上記のように動作を制御し、熱媒体Ｈ１，Ｈ２の温度を制御する。
【0047】
【0048】
本実施の形態に係る縦延伸方法は、まず、縦延伸を行う対象となる樹脂シート１００を、複数のロールが設けられている縦延伸装置１に供給する（（ａ）工程）。
【0049】
樹脂シート１００は、例えば、押出成形システムの原反冷却装置Ｓ３から得られた樹脂シートである。この樹脂シート１００を、縦延伸装置１に供給し、上記説明した予熱領域ＰＨＲ、延伸領域ＳＲ、冷却領域ＣＲに順番に移送される。
【0050】
次いで、（ａ）工程の後、該樹脂シート１００を縦延伸装置１により縦方向に延伸する（（ｂ）工程）。
【0051】
この工程では、まず、樹脂シート１００は、予熱領域ＰＨＲに導入され、この領域に設けられた加熱ロール２により加熱（予熱）される。この加熱ロール２により、縦延伸を行うための準備として、樹脂シート１００の温度を徐々に上昇させる。
【0052】
加熱ロール２により加熱（予熱）された樹脂シートは、次いで、延伸領域ＳＲに導入され、加熱ロール３により加熱されつつ、縦延伸が行われる。加熱ロール３は、樹脂シート１００を延伸可能な温度にまで上昇させた状態で、前段に設けられた加熱ロール３よりも後段に設けられた加熱ロール３の回転速度を速くするように動作させる。このような動作を行うことで、樹脂シート１００は縦方向（進行方向）に延伸される。
【0053】
そして、延伸領域ＳＲで延伸された樹脂シート１００は、次いで、冷却領域ＣＲに導入され、冷却ロール４により冷却されて、固化する。冷却ロール４により、延伸領域ＳＲで延伸された樹脂シート１００を縦延伸された状態で固化でき、縦延伸された樹脂シートが得られる。この冷却ロール４は、縦延伸された樹脂シート１００を冷却するロールと言うこともできる。ここで十分に冷却された樹脂シートは、次いで、横延伸装置Ｓ５へ送出される。
【0054】
そして、本実施の形態に係る縦延伸装置１では、ヒートポンプ５により、例えば、加熱ロール２及び冷却ロール４の温度を設定温度又は設定温度範囲内に調整する温調制御を含む制御方法が実施される。温調制御が行われると、ヒートポンプ５の冷却能力又は加熱能力が調節され、加熱ロール２及び冷却ロール４の温度が設定温度又は設定温度範囲内に維持される。
【0055】
この設定温度は適宜設定でき、例えば、冷却ロール４の温度を２０～４０℃の範囲内の温度に維持し、加熱ロール２の温度を冷却ロール４の温度よりも高い７０～９０℃の範囲内の温度に維持するように、温調制御を行うことができる。
【0056】
図４は、ヒートポンプ５の制御部６５による温調制御の手順の一例を示すフローチャートである。温調制御が開始されると、ステップＳ１０～Ｓ１５を含む加熱ロール温調制御及びステップＳ２０～Ｓ２５を含む冷却ロール温調制御、の少なくとも一つが実行される。
【0057】
＜＜加熱ロール温調制御＞＞
ステップＳ１０が実行されると、加熱ロール２の温度監視が開始される。温度監視は、加熱ロール２の内部又は周囲に設けられている温度センサの検出結果に基づいて行われる。
ステップＳ１０が実行されると、加熱ロール２の温度監視が開始される。温度監視は、加熱ロール２の内部又は周囲に設けられている温度センサの検出結果に基づいて行われる。
【0058】
ステップＳ１０に続くステップＳ１１では、加熱ロール２の温度が設定温度範囲内であるか否かが判定される。例えば、加熱ロール２の温度が７０～９０℃の範囲であるか否かが判定される。ステップＳ１１で加熱ロール２の温度が設定温度範囲内であると判定されると、ステップＳ１０に戻って温度監視が継続される。
【0059】
一方、ステップＳ１１で加熱ロール２の温度が設定温度範囲の下限値を下回っていると判定されると、ステップＳ１２が実行され、ヒートポンプ５の運転が開始される。より特定的には、ヒートポンプ５の制御部６５は、圧縮機６３及び膨張弁６４を作動させて、加熱ロール２を加熱する。
【0060】
ステップＳ１２に続くステップＳ１３では、加熱ロール２の温度が設定温度範囲内であるか否かが再び判定される。ステップＳ１３で加熱ロール２の温度が設定温度範囲内であると判定されると、ステップＳ１０に戻って温度監視が継続される。
【0061】
一方、ステップＳ１３で加熱ロール２の温度が設定温度範囲の下限値を下回っていると判定されると、ステップＳ１４が実行され、ヒートポンプ５の加熱能力が増強される。より特定的には、制御部６５は、加熱ロール２に対するヒートポンプ５の加熱能力が増強されるように、圧縮機６３及び膨張弁６４を制御する。
【0062】
ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、加熱ロール２の温度が設定温度範囲内であるか否かが再び判定される。ステップＳ１５で加熱ロール２の温度が設定温度範囲内であると判定されると、ステップＳ１０に戻って温度監視が継続される。
【0063】
一方、ステップＳ１５で加熱ロール２の温度が設定温度範囲の下限値を下回っていると判定されると、ステップＳ１４に戻り、加熱ロール２に対するヒートポンプ５の加熱能力がさらに増強される。
【0064】
なお、ステップＳ１３又はステップＳ１５からステップＳ１０に戻る前に、ヒートポンプ５の運転を停止させたり、ヒートポンプ５の加熱能力を低下させたりしてもよい。
【0065】
＜＜冷却ロール温調制御＞＞
ステップＳ２０が実行されると、冷却ロール４の温度監視が開始される。温度監視は、冷却ロール４の内部又は周囲に設けられている温度センサの検出結果に基づいて行われる。
ステップＳ２０が実行されると、冷却ロール４の温度監視が開始される。温度監視は、冷却ロール４の内部又は周囲に設けられている温度センサの検出結果に基づいて行われる。
【0066】
ステップＳ２０に続くステップＳ２１では、冷却ロール４の温度が設定温度を下回っているか否かが判定される。例えば、冷却ロール４の温度が２０～４０℃の範囲であるか否かが判定される。ステップＳ２１で冷却ロール４の温度が設定温度を下回っていると判定されると、ステップＳ２０に戻って温度監視が継続される。
【0067】
一方、ステップＳ２１で冷却ロール４の温度が設定温度を上回っていると判定されると、ステップＳ２２が実行され、ヒートポンプ５の運転が開始される。より特定的には、ヒートポンプ５の制御部６５は、圧縮機６３及び膨張弁６４を作動させて、冷却ロール４を冷却する。
【0068】
ステップＳ２２に続くステップＳ２３では、冷却ロール４の温度が設定温度を下回っているか否かが再び判定される。ステップＳ２３で冷却ロール４の温度が設定温度を下回っていると判定されると、ステップＳ２０に戻って温度監視が継続される。
【0069】
一方、ステップＳ２３で冷却ロール４の温度が設定温度を上回っていると判定されると、ステップＳ２４が実行され、ヒートポンプ５の冷却能力が増強される。より特定的には、制御部６５は、冷却ロール４に対するヒートポンプ５の冷却能力が増強されるように、圧縮機６３及び膨張弁６４を制御する。
【0070】
ステップＳ２４に続くステップＳ２５では、冷却ロール４の温度が設定温度を下回っているか否かが再び判定される。ステップＳ２５で冷却ロール４の温度が設定温度を下回っていると判定されると、ステップＳ２０に戻って温度監視が継続される。
【0071】
一方、ステップＳ２５で冷却ロール４の温度が設定温度を上回っていると判定されると、ステップＳ２４に戻り、冷却ロール４に対するヒートポンプ５の冷却能力がさらに増強される。
【0072】
なお、ステップＳ２３又はステップＳ２５からステップＳ２０に戻る前に、ヒートポンプ５の運転を停止させたり、ヒートポンプ５の冷却能力を低下させたりしてもよい。
【0073】
上記のように、本実施の形態に係る縦延伸装置１では、加熱ロール２の加熱と冷却ロール４の冷却とがヒートポンプ５による熱交換を利用して行われている。つまり、縦延伸装置１では、熱エネルギーが効率良く利用されており、省エネルギー化が実現されている。別の見方をすると、縦延伸装置１は、加熱ロール２及び冷却ロール４をそれぞれ個別に温度管理している他の縦延伸装置に比べて、エネルギーの利用効率が高い。
【0074】
ここで、例えば、加熱ロール及び冷却ロールに関する設定温度又は設定温度範囲は、適宜変更することができる。作動媒体Ｗと熱媒体Ｈ１，Ｈ２とは、同一の流体であってもよく、異なる流体であってもよい。また、一つの熱媒体と他の一つの熱媒体とが異なっていてもよい。
【0075】
この温調制御の一つの変形例としては、流路５１，５２の少なくとも一つに、熱媒体の流量を制御可能なバルブが設けられる。流路５１，５２に設けられたバルブは、温度センサによって検出される加熱対象又は冷却対象の温度に応じて開閉されたり、開度が変更されたりする。例えば、この変形例では、冷却ロール４の温度が閾値を上回ると、流路５１に設けられたバルブが開かれ、閾値を下回るとバルブが閉じられる。
【0076】
また、流路５１，５２に設けられたバルブは、ヒートポンプ５の冷却能力及び加熱能力の調節のためにも利用され得る。例えば、この変形例では、図４に示されているステップＳ２４で、流路５１に設けられているバルブの開度が変更される。
【0077】
上記のようなバルブの制御は、ヒートポンプ５の制御部６５によって行われてもよく、制御部６５とは別の他の制御部によって行われてもよい。
【0078】
［実施の形態２］
＜縦延伸装置の構成＞
本実施の形態に係る縦延伸装置は、実施の形態１と同様に、上記説明した縦延伸装置（ＭＤ延伸装置）Ｓ４として使用することができる。すなわち、二軸混練押出機Ｓ１で樹脂シートが成形され、この得られた樹脂シートを縦方向（ＭＤ）に延伸する装置である。また、本実施の形態に係る縦延伸装置は、加熱ロール２、加熱ロール３及び冷却ロール４を含む複数のロールと、ヒートポンプ５と、を有する点で、実施の形態１と同様の構成を有している。ここで、加熱ロール２、加熱ロール３及び冷却ロール４は、実施の形態１と同一の構成であるため説明を省略し、以下、ヒートポンプ５について説明する。
＜縦延伸装置の構成＞
本実施の形態に係る縦延伸装置は、実施の形態１と同様に、上記説明した縦延伸装置（ＭＤ延伸装置）Ｓ４として使用することができる。すなわち、二軸混練押出機Ｓ１で樹脂シートが成形され、この得られた樹脂シートを縦方向（ＭＤ）に延伸する装置である。また、本実施の形態に係る縦延伸装置は、加熱ロール２、加熱ロール３及び冷却ロール４を含む複数のロールと、ヒートポンプ５と、を有する点で、実施の形態１と同様の構成を有している。ここで、加熱ロール２、加熱ロール３及び冷却ロール４は、実施の形態１と同一の構成であるため説明を省略し、以下、ヒートポンプ５について説明する。
【0079】
＜＜ヒートポンプの構成＞＞
図５は、本実施の形態に係るヒートポンプ５の構成を示す模式図である。ヒートポンプ５は、作動媒体Ｗが循環する環状流路５０を有している。作動媒体Ｗには、環境負荷が少ない自然冷媒（二酸化炭素）が用いられている。もっとも、作動媒体Ｗは特定の流体に限定されない。例えば、空気、水、アンモニア、炭化水素なども作動媒体Ｗとして用いることができる。
図５は、本実施の形態に係るヒートポンプ５の構成を示す模式図である。ヒートポンプ５は、作動媒体Ｗが循環する環状流路５０を有している。作動媒体Ｗには、環境負荷が少ない自然冷媒（二酸化炭素）が用いられている。もっとも、作動媒体Ｗは特定の流体に限定されない。例えば、空気、水、アンモニア、炭化水素なども作動媒体Ｗとして用いることができる。
【0080】
環状流路５０上には、熱交換器６１，６２と、圧縮機６３と、膨張弁６４と、が設けられている。ヒートポンプ５は、少なくとも圧縮機６３及び膨張弁６４を制御する制御部６５をさらに有している。
【0081】
本実施の形態では、複数の冷却ロール４（４ａ～４ｃ）に対応して複数個の熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）が設けられ、複数の加熱ロール２（２ａ～２ｃ）に対応して複数個の熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）が設けられており、さらに、各熱交換器の間には、圧縮機６３又は膨張弁６４が設けられている点が、実施の形態１とは異なっている。なお、これら各部材の基本的な動作は実施の形態１で説明した動作と同一である。また、加熱ロール２及び冷却ロール４はそれぞれ３個の場合を例示しているが、それぞれ独立に、２個又は４個以上とすることもできる。
【0082】
ここで、熱交換器６１ａは、熱媒体Ｈ１の流路５１ａを介して冷却ロール４ａと繋がっている。熱交換器６１ｂは、熱媒体Ｈ１の流路５１ｂを介して冷却ロール４ｂと繋がっている。熱交換器６１ｃは、熱媒体Ｈ１の流路５１ｃを介して冷却ロール４ｃと繋がっている。熱交換器６２ａは、熱媒体Ｈ２の流路５２ａを介して加熱ロール２ａと繋がっている。熱交換器６２ｂは、熱媒体Ｈ２の流路５２ｂを介して加熱ロール２ｂと繋がっている。熱交換器６２ｃは、熱媒体Ｈ２の流路５２ｃを介して加熱ロール２ｃと繋がっている。
【0083】
熱媒体Ｈ１，Ｈ２には水が用いられている。もっとも、熱媒体Ｈ１，Ｈ２は特定の流体に限定されない。例えば、油、エチレングリコール等も熱媒体Ｈ１，Ｈ２として用いることができる。
【0084】
なお、環状流路５０、流路５１（５１ａ～５１ｃ）及び流路５２（５２ａ～５２ｃ）は、パイプ、ホース等の管部材によって形成されている。また、環状流路５０、流路５１（５１ａ～５１ｃ）及び流路５２（５２ａ～５２ｃ）には、バッファ部、蛇行部などが必要に応じて設けられる。
【0085】
＜＜ヒートポンプの動作＞＞
環状流路５０を流れる作動媒体Ｗは、熱交換器６２ａ、熱交換器６１ａ、熱交換器６２ｂ、熱交換器６１ｂ、熱交換器６２ｃ、熱交換器６１ｃを循環し、各熱交換器の間には、圧縮機６３又は膨張弁６４が設けられている。
環状流路５０を流れる作動媒体Ｗは、熱交換器６２ａ、熱交換器６１ａ、熱交換器６２ｂ、熱交換器６１ｂ、熱交換器６２ｃ、熱交換器６１ｃを循環し、各熱交換器の間には、圧縮機６３又は膨張弁６４が設けられている。
【0086】
流路５１（５１ａ～５１ｃ）を流れる熱媒体Ｈ１は、それぞれ熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）と冷却ロール４（４ａ～４ｃ）との間を往復し、冷却ロール４から熱を吸収する。例えば、熱媒体Ｈ１は、流路５１（５１ａ～５１ｃ）を通って熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）から冷却ロール４（４ａ～４ｃ）に移動する。冷却ロール４（４ａ～４ｃ）に移動した熱媒体Ｈ１は、冷却ロール４（４ａ～４ｃ）の内部又は周囲に設けられている冷却管を通過する間に周囲の熱を吸収する。この結果、冷却ロール４（４ａ～４ｃ）が冷却される。冷却管を通過した熱媒体Ｈ１は、流路５１（５１ａ～５１ｃ）を通って熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）に移動する（戻る）。
【0087】
流路５２（５２ａ～５２ｃ）を流れる熱媒体Ｈ２は、それぞれ熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）と加熱ロール２（２ａ～２ｃ）との間を往復し、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）に熱を放出する。例えば、熱媒体Ｈ２は、流路５２（５２ａ～５２ｃ）を通って熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）から加熱ロール２（２ａ～２ｃ）に移動する。加熱ロール２（２ａ～２ｃ）に移動した熱媒体Ｈ２は、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）の内部又は周囲に設けられている加熱管を通過する間に周囲に熱を放出する。この結果、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）が加熱される。加熱管を通過した熱媒体Ｈ２は、流路５２（５２ａ～５２ｃ）を通って熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）に移動する（戻る）。
【0088】
熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）は、作動媒体Ｗと熱媒体Ｈ１との熱交換を行う。別の見方をすると、熱媒体Ｈ１が冷却ロール４（４ａ～４ｃ）から吸収した熱が熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）内で作動媒体Ｗへ移動する。すると、熱媒体Ｈ１の温度は低下し、作動媒体Ｗの温度及び圧力は上昇する。
【0089】
言い換えれば、熱媒体Ｈ１は熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）内で放熱し、作動媒体Ｗは熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）内で吸熱する。この結果、作動媒体Ｗの少なくとも一部は気化（蒸発）する。つまり、熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）は、熱媒体Ｈ１との熱交換によって作動媒体Ｗの少なくとも一部を気化させる蒸発器である。
【0090】
放熱によって温度が低下した熱媒体Ｈ１は、冷却ロール４（４ａ～４ｃ）に移動して再び熱を吸収する。一方、吸熱によって温度及び圧力が上昇した作動媒体Ｗは、圧縮機６３に流入する。
【0091】
圧縮機６３は、流入した作動媒体Ｗを圧縮する。圧縮機６３から流出した高温高圧の作動媒体Ｗは、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）に流入する。
【0092】
熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）は、作動媒体Ｗと熱媒体Ｈ２との熱交換を行う。別の見方をすると、圧縮機６３によって圧縮された作動媒体Ｗの熱が熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）内で熱媒体Ｈ２へ移動する。すると、作動媒体Ｗの温度及び圧力は低下し、熱媒体Ｈ２の温度は上昇する。
【0093】
言い換えれば、作動媒体Ｗは熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）内で放熱し、熱媒体Ｈ２は熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）内で吸熱する。この結果、作動媒体Ｗの少なくとも一部は液化（凝縮）する。つまり、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）は、熱媒体Ｈ２との熱交換によって作動媒体Ｗの少なくとも一部を液化させる凝縮器である。
【0094】
吸熱によって温度が上昇した熱媒体Ｈ２は、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）に移動して再び熱を放出する。一方、放熱によって温度及び圧力が低下した作動媒体Ｗは、膨張弁６４に流入する。
【0095】
膨張弁６４は、流入した作動媒体Ｗを膨張させ、温度及び圧力を低下させる。膨張弁６４から流出した低温低圧の作動媒体Ｗは、熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）に流入し、熱媒体Ｈ１から再び熱を吸収する。
【0096】
本実施の形態に係るヒートポンプ５では、上記のような熱交換サイクルが繰り返され、作動媒体Ｗと熱媒体Ｈ１，Ｈ２との間で熱が移動する。この結果、熱媒体Ｈ１によって冷却ロール４（４ａ～４ｃ）が冷却され、冷却ロール４（４ａ～４ｃ）の温度が設定温度又は設定温度範囲内に維持される。また、熱媒体Ｈ２によって加熱ロール２（２ａ～２ｃ）が冷却され、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）の温度が設定温度又は設定温度範囲内に維持される。
【0097】
また、制御部６５は、ヒートポンプ５の熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）、６２（６２ａ～６２ｃ）で、熱媒体Ｈ１及び熱媒体Ｈ２が、それぞれ所望の温度となるように温調制御を行う。より特定的には、この制御部６５は、圧縮機６３による作動媒体Ｗの圧縮及び膨張弁６４による作動媒体Ｗの膨張の度合いを制御して、上記のように動作を制御し、熱媒体Ｈ１及び熱媒体Ｈ２の温度を制御する。
【0098】
【0099】
本実施の形態に係る縦延伸方法は、基本的には、実施の形態１で説明した縦延伸方法と同一の操作により行われる。すなわち、まず、縦延伸を行う対象となる樹脂シート１００を、複数のロールが設けられている縦延伸装置１に供給する（（ａ）工程）。次いで、（ａ）工程の後、該樹脂シート１００を縦延伸装置１により縦方向に延伸する（（ｂ）工程）。
【0100】
ここで、本実施の形態では、ヒートポンプ５として図５に示した構成のヒートポンプを用いる点が実施の形態１とは異なるため、以下、この点を中心に説明する。
【0101】
このヒートポンプ５では、作動媒体Ｗが、熱交換器６２ａ、膨張弁６４、熱交換器６１ａ、圧縮機６３、熱交換器６２ｂ、膨張弁６４、熱交換器６１ｂ、圧縮機６３、熱交換器６２ｃ、膨張弁６４、熱交換器６１ｃ、圧縮機６３、の順番に経由して環状流路５０内を循環される。そして、環状流路５０を１回循環させる間に、加熱と冷却のサイクルが実施され、このサイクルを３回実施できるようになっている。なお、このサイクルは、その温調制御の対象となるロールの数によって、２サイクルとすることもでき、４サイクル以上とすることもできる。
【0102】
上記説明したように、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）及び冷却ロール４（４ａ～４ｃ）に対し、各ロールに対応して熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）が設けられており、これらを個別に制御できる。すなわち、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）の中でも異なる温度設定を行うことができ、冷却ロール４（４ａ～４ｃ）の中でも異なる温度設定を行うことができる。このように、ロール毎に温調制御が可能となっているため、樹脂シートの延伸を安定して実施することができる。
【0103】
加熱ロール温調制御は、複数個の加熱ロール２（２ａ～２ｃ）のそれぞれのロールに対して行うようにし、冷却ロール温調制御は、複数個の冷却ロール４（４ａ～４ｃ）のそれぞれのロールに対して行うようにすればよい。これらの温調制御は、制御部６５により、圧縮機６３及び膨張弁６４を制御することにより、各熱交換器における熱媒体Ｈ１，Ｈ２の温度を制御する。各熱交換器における温調制御は、実施の形態１で説明したものと同一のステップにより実施できる。
【0104】
図５には、作動媒体Ｗの温度の制御例として、具体的な温度を示している。ここでは、膨張弁６４から熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）に流入する作動媒体Ｗの温度を２５℃、熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）から圧縮機６３に供給する作動媒体Ｗの温度を４０℃、圧縮機６３から熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）に流入する作動媒体Ｗの温度を７０℃、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）から膨張弁６４に供給する作動媒体Ｗの温度を４０～４５℃、の例を示している。ただし、これは一例であり、本実施の形態がこの温度に限定されるものではないことは言うまでもない。
【0105】
［変形例１］
＜縦延伸装置の構成＞
本変形例に係る縦延伸装置は、実施の形態２の縦延伸装置に対して、ヒートポンプ５の構成が異なっている例であり、図６に示したように、ここで用いられるヒートポンプ５は、熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）と加熱ロール２（２ａ～２ｃ）との間に、さらに加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）が追加して設けられている。この加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）以外の構成は同一であるため、以下、この点を中心に説明する。
本変形例で用いられる加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）について、以下、説明する。
＜縦延伸装置の構成＞
本変形例に係る縦延伸装置は、実施の形態２の縦延伸装置に対して、ヒートポンプ５の構成が異なっている例であり、図６に示したように、ここで用いられるヒートポンプ５は、熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）と加熱ロール２（２ａ～２ｃ）との間に、さらに加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）が追加して設けられている。この加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）以外の構成は同一であるため、以下、この点を中心に説明する。
本変形例で用いられる加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）について、以下、説明する。
【0106】
図６に示したように、温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）は、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）と加熱ロール２（２ａ～２ｃ）の間に設けられている。すなわち、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）と流路５２（５２ａ～５２ｃ）で接続されており、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）と流路７２（７２ａ～７２ｃ）で接続されている。流路５２（５２ａ～５２ｃ）は、上記説明したように熱媒体Ｈ２が循環する流路であり、流路７２（７２ａ～７２ｃ）は、熱媒体Ｈ３が循環する流路である。
【0107】
ここで、加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）は、熱媒体Ｈ３が熱媒体Ｈ２の熱を吸収し、熱媒体Ｈ３が加熱される作用を奏し、この熱媒体Ｈ３を、流路７２（７２ａ～７２ｃ）を循環させることで、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）の温度を上昇（加熱）させる。なお、この加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）は、単なる熱交換ではなく、この加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）内部で、熱媒体Ｈ３が目的の温度となるまで、熱媒体Ｈ２の熱を吸収する構成となっている。そのため、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）に対して、より高温まで加熱することができる。
【0108】
ここで用いられる熱媒体Ｈ３は、上記説明した熱媒体Ｈ１，Ｈ２と同様の熱媒体を用いることができるが、より高温に加熱する構成であるため、熱媒体Ｈ２よりも高温で動作可能な熱媒体を用いることが好ましい。
【0109】
＜縦延伸方法＞
次に、本変形例に係る縦延伸方法について説明する。本変形例に係る縦延伸方法は、基本的には、実施の形態２で説明した縦延伸方法と同一の操作により行われる。ここで、本変形例では、上記のように、ヒートポンプ５として図６に示した構成のヒートポンプを用いる点が実施の形態２とは異なる。そのため、以下、この点を中心に説明する。
次に、本変形例に係る縦延伸方法について説明する。本変形例に係る縦延伸方法は、基本的には、実施の形態２で説明した縦延伸方法と同一の操作により行われる。ここで、本変形例では、上記のように、ヒートポンプ５として図６に示した構成のヒートポンプを用いる点が実施の形態２とは異なる。そのため、以下、この点を中心に説明する。
【0110】
環状流路５０に設けられている熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）、圧縮機６３及び膨張弁６４の動作、作用は実施の形態２と同一である。一方、本変形例では、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）は、流路５２（５２ａ～５２ｃ）を介して加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）と接続され、この加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）は、流路７２（７２ａ～７２ｃ）を介して加熱ロール２（２ａ～２ｃ）と接続されている。
【0111】
そのため、流路５２（５２ａ～５２ｃ）を流通する熱媒体Ｈ２は、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）ではなく、熱媒体Ｈ３に熱を放出する。逆に言えば、熱媒体Ｈ３は、熱媒体Ｈ２の熱を吸収する。
【0112】
ここで、加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）内部で、熱媒体Ｈ３が目的の温度となるまで、熱媒体Ｈ２の熱を吸収する構成となっている。そして、所望の温度にまで加熱された熱媒体Ｈ３は、流路７２ａを循環し、加熱ロール２ａの温度を上昇（加熱）させる。そのため、加熱ロール２（２ａ～２ｃ）に対して、より高温まで加熱することができる。また、加熱温度調整部７１（７１ａ～７１ｃ）は、それぞれ独立して加熱温度を設定できるようになっている。
【0113】
このような構成とした場合、熱媒体Ｈ３をより高温に加熱できるため、例えば、加熱ロール３の温調制御に使用することもできる。
【0114】
［変形例２］
＜縦延伸装置の構成＞
本変形例に係る縦延伸装置は、実施の形態２の縦延伸装置に対して、ヒートポンプ５の構成が異なっている例であり、図７に示したように、ここで用いられるヒートポンプ５は、さらに、流路５１（５１ａ～５１ｃ）と流路５２（５２ａ～５２ｃ）とを接続する流路８１～８６が設けられており、この流路８１～８６は、それぞれ、その流路を流通する熱媒体の流量を調整する流量調整バルブＶ１～Ｖ６を備えている。また、流路５１（５１ａ～５１ｃ）及び流路５２（５２ａ～５２ｃ）には、その内部を流通する熱媒体Ｈ１，Ｈ２の温度を測定できる温度センサＴＳ１～ＴＳ６が設けられている。なお、ここで流路８１～８６は実線で簡易的に表している。
＜縦延伸装置の構成＞
本変形例に係る縦延伸装置は、実施の形態２の縦延伸装置に対して、ヒートポンプ５の構成が異なっている例であり、図７に示したように、ここで用いられるヒートポンプ５は、さらに、流路５１（５１ａ～５１ｃ）と流路５２（５２ａ～５２ｃ）とを接続する流路８１～８６が設けられており、この流路８１～８６は、それぞれ、その流路を流通する熱媒体の流量を調整する流量調整バルブＶ１～Ｖ６を備えている。また、流路５１（５１ａ～５１ｃ）及び流路５２（５２ａ～５２ｃ）には、その内部を流通する熱媒体Ｈ１，Ｈ２の温度を測定できる温度センサＴＳ１～ＴＳ６が設けられている。なお、ここで流路８１～８６は実線で簡易的に表している。
【0115】
流路８１は、流路５１ｃを流れる熱媒体Ｈ１を流路５２ａへと移動できるようになっており、流路８２は、流路５２ａを流れる熱媒体Ｈ２を流路５１ｃへと移動できるようになっている。流路８１には流量調整バルブＶ１が、流路８２には流量調整バルブＶ２が設けられている。
【0116】
流路８３は、流路５１ａを流れる熱媒体Ｈ１を流路５２ｃへと移動できるようになっており、流路８４は、流路５２ｃを流れる熱媒体Ｈ２を流路５１ａへと移動できるようになっている。流路８３には流量調整バルブＶ３が、流路８４には流量調整バルブＶ４が設けられている。
【0117】
流路８５は、流路５１ｂを流れる熱媒体Ｈ１を流路５２ｂへと移動できるようになっており、流路８６は、流路５２ｂを流れる熱媒体Ｈ２を流路５１ｂへと移動できるようになっている。流路８５には流量調整バルブＶ５が、流路８６には流量調整バルブＶ６が設けられている。
【0118】
流量調整バルブＶ１～Ｖ６は、流路８１～８６における熱媒体の移動量を調整するバルブである。
【0119】
すなわち、上記した構成により、熱媒体Ｈ１と熱媒体Ｈ２とを相互に入れ替えることができる。これにより、温度の高い熱媒体が流れる流路５２から温度の低い熱媒体が流れる流路５１へと熱媒体を移動させたり、温度の低い熱媒体が流れる流路５１から温度の高い熱媒体が流れる流路５２へと熱媒体を移動させたりできる。この熱媒体の移動によって、流路５１及び流路５２を流通する熱媒体の温度を調整できる。
【0120】
なお、本変形例では、上記したように熱媒体Ｈ１と熱媒体Ｈ２とが、相互に混合されることになるため、同じ種類の熱媒体を用いる。
【0121】
また、温度センサＴＳ１～ＴＳ６は、上記の通り、流路５１（５１ａ～５１ｃ）及び流路５２（５２ａ～５２ｃ）に設けられ、その内部を流通する熱媒体Ｈ１，Ｈ２の温度を測定できる温度センサである。この温度センサＴＳ１～ＴＳ６により、熱媒体Ｈ１，Ｈ２の温度が設定温度を外れた場合、流路８１～８６を通じて温度の異なる熱媒体を混合するように動作させることで、熱媒体の温度を制御することができる。
【0122】
なお、本変形例では、高温の熱媒体Ｈ２と低温の熱媒体Ｈ１とを混合することができるようにすればよく、それぞれ接続する配管５１と５２の組合せは、上記組み合わせに限られず、適宜変更することができる。
【0123】
＜縦延伸方法＞
次に、本変形例に係る縦延伸方法について説明する。本変形例に係る縦延伸方法は、基本的には、実施の形態２で説明した縦延伸方法と同一の操作により行われる。ここで、本変形例では、ヒートポンプ５として図７に示した構成のヒートポンプを用いる点が実施の形態２とは異なるため、以下、この点を中心に説明する。
次に、本変形例に係る縦延伸方法について説明する。本変形例に係る縦延伸方法は、基本的には、実施の形態２で説明した縦延伸方法と同一の操作により行われる。ここで、本変形例では、ヒートポンプ５として図７に示した構成のヒートポンプを用いる点が実施の形態２とは異なるため、以下、この点を中心に説明する。
【0124】
環状流路５０に設けられている熱交換器６１（６１ａ～６１ｃ）、熱交換器６２（６２ａ～６２ｃ）、圧縮機６３及び膨張弁６４の動作、作用は実施の形態２と同一である。一方、本変形例では、さらに、流路８１～８６、流量調整バルブＶ１～Ｖ６及び温度センサＴＳ１～ＴＳ６が設けられている。
【0125】
通常の動作においては、流量調整バルブＶ１～Ｖ６は閉められており、熱媒体の流通はしない。そのため、このときのヒートポンプの動作は実施の形態２と同一となる。ここで、例えば、温度センサＴＳ１で、熱媒体Ｈ２の温度が設定温度よりも高くなったことが検知された場合、本変形例では、流量調整バルブＶ１を開け、熱媒体Ｈ１を流路５１ｃから流路８１を介して流路５２ａに移送する。このようにすることで、高温の熱媒体Ｈ２に低温の熱媒体Ｈ１が混合され、流路５２ａを流通する熱媒体の温度を低下させて、設定温度内に入るように調整される。
【0126】
なお、この熱媒体の移送に伴い、流路５１ａと流路５１ｃとの流量が変動するため、同時に流量調整バルブＶ２を開け、熱媒体Ｈ２を流路５２ａから流路８２を介して流路５１ｃに移送することが好ましい。このとき、流路５１ｃの熱媒体の温度は高められることになるが、熱媒体Ｈ１の温度が設定温度範囲を満たすようにする。
【0127】
また、逆に、温度センサＴＳ２で、熱媒体Ｈ１の温度が設定温度よりも低くなったことが検知された場合、本変形例では、流量調整バルブＶ２を開け、熱媒体Ｈ２を流路５２ａから流路８２を介して流路５１ｃに移送する。このようにすることで、低温の熱媒体Ｈ１に高温の熱媒体Ｈ２が混合され、流路５１ｃを流通する熱媒体の温度を上昇させて、設定温度範囲内に入るように調整される。
【0128】
なお、この熱媒体Ｈ１，Ｈ２の移送に伴い、流路５１ｃと流路５１ａとの流量が変動するため、同時に流量調整バルブＶ１を開け、熱媒体Ｈ１を流路５１ｃから流路８１を介して流路５２ａに移送することが好ましい。このとき、流路５２ａの熱媒体の温度は下げられることになるが、熱媒体Ｈ２の温度が設定温度範囲を満たすようにする。
【0129】
上記動作は、流路５１ａと流路５２ｃを接続する流路８３，８４、流路５２ｂと流路５１ｂを接続する流路８５，８６でも、同様に行うことができる。
【0130】
なお、上記説明の繰り返しになるが、本変形例では、高温の熱媒体Ｈ２と低温の熱媒体Ｈ１とを混合することができるようにすればよく、それぞれ接続する配管５１と５２の組合せは、上記組み合わせに限られず、適宜変更することができる。
【0131】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【0132】
１…縦延伸装置、２…加熱ロール、３…加熱ロール、４…冷却ロール、５…ヒートポンプ、５０…環状流路、５１，５２…流路、６１，６２…熱交換器、６３…圧縮機、６４…膨張弁、６５…制御部、１００…樹脂シート、ＣＲ…冷却領域、Ｈ１，Ｈ２…熱媒体、ＰＨＲ…予熱領域、ＳＲ…延伸領域、Ｗ…作動媒体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】