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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-07
(45)【発行日】2022-04-15
(54)【発明の名称】延伸装置及びクリップ個数調整方法
(51)【国際特許分類】
B29C 55/20 20060101AFI20220408BHJP
B29C 55/16 20060101ALI20220408BHJP
【ＦＩ】
B29C55/20
B29C55/16
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2022500737
(86)(22)【出願日】2021-03-22
(86)【国際出願番号】 JP2021011797
(87)【国際公開番号】W WO2021215174
(87)【国際公開日】2021-10-28
【審査請求日】2022-01-06
(31)【優先権主張番号】P 2020076181
(32)【優先日】2020-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【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】特許業務法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 健氏
(72)【発明者】
【氏名】賀茂 剛晴
(72)【発明者】
【氏名】山口 智則
(72)【発明者】
【氏名】富樫 直人
【審査官】関口 貴夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－４４６９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－４４６９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１５９４６４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ５５／００－５５／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送されるフィルムを縦横に延伸する延伸装置であって、無端状の循環経路を画定し前記フィルムの左右両側に配置されるレール装置と、
前記レール装置の前記循環経路を走行し前記フィルムを把持する複数のクリップユニットと、
前記循環経路上で隣接する前記クリップユニットを連結するリンク機構と、
前記クリップユニットを前記循環経路に沿って走行させる駆動機構と、
前記クリップユニットの縦方向のピッチと横方向のピッチとを調整する調整機構と、
前記駆動機構及び前記調整機構の作動を制御すると共に、前記クリップユニットから前記レール装置に作用する負荷を表す負荷データを取得するコントローラと、を備え、
前記クリップユニットは、前記レール装置に係合し前記循環経路に沿った前記クリップユニットの移動を案内するローラ部を有し、
前記駆動機構は、
前記フィルムが供給される入口側において前記フィルムの左右両側に設けられ前記クリップユニットに係合する入口側スプロケットと、
延伸した前記フィルムを送り出す出口側において前記フィルムの左右両側に設けられ前記クリップユニットに係合する出口側スプロケットと、
前記出口側スプロケットを回転駆動する第１駆動ユニットと、
前記入口側スプロケットを回転駆動する第２駆動ユニットと、を有し、
前記コントローラは、前記クリップユニットから前記レール装置に作用する負荷に応じて前記第１駆動ユニット及び前記第２駆動ユニットの少なくとも一方の作動を制御し、
前記レール装置は、
基準レールと、
前記基準レールとの間隔が可変に構成されるピッチ設定レールと、を有し、
前記調整機構は、前記基準レールに対して前記ピッチ設定レールを進退させる調整モータを有し、
前記コントローラは、前記負荷データとして前記調整モータのトルク値を取得し、取得した前記トルク値を第１閾値及び当該第１閾値よりも小さい第２閾値のそれぞれと比較して、前記調整モータの前記トルク値が前記第１閾値を超えた場合には、前記出口側スプロケットと前記入口側スプロケットとの回転速度差の増加又は減少のいずれか一方を実行し、前記調整モータの前記トルク値が前記第２閾値を下回った場合には、前記出口側スプロケットと前記入口側スプロケットとの回転速度差の増加又は減少のいずれか他方を実行する、
延伸装置。
【請求項2】
請求項１に記載の延伸装置であって、前記ローラ部は、
前記基準レールに係合する第１ローラと、
前記ピッチ設定レールに係合する第２ローラと、を含み、
前記リンク機構は、
一端が前記第２ローラに連結され他端が隣接する前記クリップユニットの前記第１ローラに連結される第１リンク部材と、
一端が前記第１ローラに連結され他端が前記第１リンク部材の前記一端と前記他端との間の中間部に連結される第２リンク部材と、を有する、
延伸装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の延伸装置であって、前記フィルムを把持する前記クリップユニットの個数を計測する個数計測部をさらに備え、
前記コントローラは、前記個数計測部が計測した実際の前記クリップユニットの個数と目標個数との差分に基づいて、前記第１駆動ユニットの作動を制御する、
延伸装置。
【請求項4】
請求項１又は２に記載の延伸装置であって、前記第１閾値は、正の値を有する閾値であり、前記第２閾値は、負の値を有する閾値である、
延伸装置。
【請求項5】
請求項１又は２に記載の延伸装置であって、前記調整モータが正方向に回転する場合と逆方向に回転する場合とで、前記第１閾値及び前記第２閾値は、異なる値に設定される、
延伸装置。
【請求項6】
搬送されるフィルムの左右両側に配置され無端状の循環経路を画定するレール装置と、前記レール装置の前記循環経路を走行し前記フィルムを把持する複数のクリップユニットと、
前記循環経路上で隣接する前記クリップユニットを連結するリンク機構と、
前記クリップユニットに係合する入口側スプロケット及び出口側スプロケットを回転駆動することによって前記クリップユニットを前記循環経路に沿って走行させる駆動機構と、を備える延伸装置のコントローラが実行する、前記フィルムを把持する前記クリップユニットの個数を調整するクリップ個数調整方法であって、
前記クリップユニットから前記レール装置に作用する負荷を表す負荷データを取得するステップと、
前記負荷データに応じて前記出口側スプロケット及び前記入口側スプロケットの少なくとも一方の回転速度を制御するステップと、を備え、
前記レール装置は、
基準レールと、
前記基準レールとの間隔が可変に構成されるピッチ設定レールと、を有し、
前記負荷データは、前記基準レールに対して前記ピッチ設定レールを進退させる調整モータのトルク値であり、
前記出口側スプロケット及び前記入口側スプロケットの少なくとも一方の回転速度を制御するステップでは、前記調整モータの前記トルク値が第１閾値を超えた場合には、前記出口側スプロケットと前記入口側スプロケットの回転速度差の増加又は減少のいずれか一方が実行され、前記調整モータの前記トルク値が前記第１閾値よりも小さい第２閾値を下回った場合には、前記出口側スプロケットと前記入口側スプロケットとの回転速度差の増加又は減少のいずれか他方が実行される、
ことを特徴とするクリップ個数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、延伸装置及びクリップ個数調整方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特開２０１２－１２１２５９号公報には、シート状物の端部を把持する複数の掴み装置をシート状物の両側に具備した無端リンク装置を備える二軸同時延伸装置が開示されている。
【0003】
この無端リンク装置は、延伸区間において、進行方向に末広がり状に並行して配置された２本の案内用ガイドレールに案内されて、ＴＤ方向（末広がり部分の縦方向）に延伸されると共に、ＭＤ方向（進行方向）について掴みピッチＰ１からＰ２に徐々に拡大する。これにより、シート状物を縦横二方向に同時に延伸する。無端リンク装置は、出口側スプロケットにより駆動されて、入口側スプロケットに戻るように構成される。
【発明の概要】
【0004】
特開２０１２－１２１２５９号公報に記載の延伸装置では、無端リンク装置は、複数のローラによってガイドレールに沿った移動が案内される。また、無端リンク装置は、複数のリンク機構によって構成されており、２つのガイドレールの間隔を変えることでＭＤ方向における掴み装置（クリップユニット）のピッチが変更され、フィルム（シート状物）がＭＤ方向に延伸される。
【0005】
このような延伸装置では、フィルムを延伸する延伸領域にあるクリップユニットの個数を適切に調整することが求められている。例えば、延伸領域のクリップユニットの個数が適切な個数よりも少ない状態では、クリップユニット同士を連結するリンク機構には、クリップユニットのピッチを広げる方向の力が作用する。この力によって、クリップユニットに設けられるローラは、ガイドレールに対して一方向に押し付けられる。ローラからガイドレールに作用する負荷が過大となると、レール装置やクリップユニットの変形等が生じるおそれがある。このような事態を避けるために、延伸領域のクリップユニットの個数を適切に調整する必要がある。
【0006】
延伸領域のクリップユニットの個数の調整は、出口側スプロケットを駆動する電動モータの作動を調整することで行われる。従来では、電動モータのトルク値等を確認しながら作業者が手動で電動モータの作動を調整しており、調整に多くの時間を要するなどの問題があった。
【0007】
本発明は、クリップの個数の調整を容易に行うことが可能な延伸装置を提供することを目的とする。
【0008】
本発明のある態様によれば、搬送されるフィルムを縦横に延伸する延伸装置は、無端状の循環経路を画定しフィルムの左右両側に配置されるレール装置と、レール装置の循環経路を走行しフィルムを把持する複数のクリップユニットと、循環経路上で隣接するクリップユニットを連結するリンク機構と、クリップユニットを循環経路に沿って走行させる駆動機構と、クリップユニットの縦方向のピッチと横方向のピッチとを調整する調整機構と、駆動機構及び調整機構の作動を制御すると共に、クリップユニットからレール装置に作用する負荷を表す負荷データを取得するコントローラと、を備え、クリップユニットは、レール装置に係合し循環経路に沿ったクリップユニットの移動を案内するローラ部を有し、駆動機構は、フィルムが供給される入口側においてフィルムの左右両側に設けられクリップユニットに係合する入口側スプロケットと、延伸したフィルムを送り出す出口側においてフィルムの左右両側に設けられクリップユニットに係合する出口側スプロケットと、出口側スプロケットを回転駆動する第１駆動ユニットと、入口側スプロケットを回転駆動する第２駆動ユニットと、を有し、コントローラは、クリップユニットからレール装置に作用する負荷に応じて第１駆動ユニット及び第２駆動ユニットの少なくとも一方の作動を制御する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る延伸装置１００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。
【0011】
【0012】
延伸装置１００は、延伸対象であるフィルム（図示省略）を入口側（図１中左側）から出口側（図１中右側）に向けて一方向に搬送しながら、その搬送方向に沿った縦方向（以下、「ＭＤ方向」とも称する。）及びＭＤ方向に垂直な横方向（以下、「ＴＤ方向」とも称する。）に同時に延伸する、いわゆる同時二軸延伸装置である。なお、以下の説明において、「右側」とは入口側から出口側をみて右側（図１中下側）を指すものとし、「左側」とは入口側から出口側をみて左側（図１中上側）を指すものとする。また、以下の説明では、図１の紙面垂直方向を適宜「上下」とも称する。
【0013】
図１及び図２に示すように、延伸装置１００は、無端状の循環経路を画定しフィルムの左右両側に配置される一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒと、一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒの循環経路を走行しフィルムを把持する複数のクリップユニットＣＵと、循環経路上で隣接するクリップユニットＣＵを連結するリンク機構５０と、クリップユニットＣＵを循環経路に沿って走行させる駆動機構６０と、クリップユニットＣＵの縦方向のピッチと横方向のピッチとを調整する調整機構７０と、駆動機構６０及び調整機構７０の作動を制御するコントローラ８０と、を備える。
【0014】
延伸装置１００では、左右のレール装置１０Ｌ，１０Ｒが対向する領域がフィルム搬送エリアＴＡとして構成される。また、フィルム搬送エリアＴＡでは、入口側から出口側へ向けて、予熱ゾーンＺａ、延伸ゾーンＺｂ、熱処理ゾーンＺｃが順に配置（割り当て）されている。フィルム搬送エリアＴＡは、加熱炉（図示省略）によって覆われており、ゾーンごとに温度が制御されている。各ゾーンの具体的な構成は、後に説明する。
【0015】
一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒは、それぞれクリップユニットＣＵを循環させる循環経路を画定する、対をなす基準レール１１とピッチ設定レール１２とによって構成される。一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒでは、それぞれピッチ設定レール１２が基準レール１１よりも内側にループ状に配置されている。
【0016】
図３は、図１におけるＡ部を拡大した模式図である。図３に示すように、ループ状に配置される基準レール１１及びピッチ設定レール１２は、回動自在に連結される複数のレールユニット１５と、隣り合うレールユニット１５を補完する中間レール部１６と、により形成される。つまり、レールユニット１５の端部は、それぞれ中間レール部１６に回動自在に連結される。このようにして隣り合うレールユニット１５同士が中間レール部１６を介して互いに回動自在に連結されることで、複数のレールユニット１５の配置を変更して、所望の循環経路の形成することができる。
【0017】
ピッチ設定レール１２と基準レール１１との離間距離が大きいほど、クリップユニットＣＵのＭＤピッチが小さくなる。予熱ゾーンＺａでは、基準レール１１とピッチ設定レール１２との離間距離は、全域に亘って一様に最大値（つまり、ＭＤピッチが最小値）になっている。
【0018】
延伸ゾーンＺｂでは、基準レール１１とピッチ設定レール１２との離間距離は、延伸開始端（予熱ゾーンＺａとの接続端）において最大値で、これより延伸終了端側へ向かうに従って徐々に短くなり、延伸終了端において最小値になっている。つまり、延伸ゾーンＺｂでは、予熱ゾーンＺａ側から熱処理ゾーンＺｃに向かうにつれて、ＭＤピッチが大きくなるように構成されている。
【0019】
熱処理ゾーンＺｃでは、基準レール１１とピッチ設定レール１２との離間距離は、全域に亘って一様に最小値になっている。
【0020】
複数のクリップユニットＣＵは、それぞれ一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒの基準レール１１に案内されてループ状に巡回移動する。クリップユニットＣＵは、右側のレール装置１０Ｒでは図１中時計回り方向に巡回移動し、左側のレール装置１０Ｌでは反時計回りに巡回移動する。一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒでは、互いに同数のクリップユニットＣＵが巡回移動する。
【0021】
クリップユニットＣＵは、主に図４に示すように、フィルムを把持するクリップ２０と、クリップ２０を保持するクリップ保持部３０と、を有する。
【0022】
クリップ２０は、略コの字形状に形成される凹型のヨーク形状を有するクリップ本体２１と、クリップ本体２１に固定装着された下側固定クリップ部材２２と、ピン２３によってクリップ本体２１に回動可能に取り付けられた可動レバー２４と、可動レバー２４の下端にピン２５によって揺動可能に取り付けられた上側可動クリップ部材２６と、を有する。クリップ２０は、下側固定クリップ部材２２と上側可動クリップ部材２６とで、フィルムの側縁を挟み込み式に把持する。
【0023】
クリップ保持部３０は、クリップ２０を個々に保持するものであり、クリップ２０の個数と同数個存在する。クリップ保持部３０は、上梁３５と、下梁３６と、前壁３７と、後壁３８とによる閉じ断面の剛固なフレーム構造に形成される。クリップ保持部３０の両端（前壁３７、後壁３８）には各々、軸３１，３２によって走行輪３３，３４が回転可能に設けられている。走行輪３３，３４は、レール台１１０に形成された水平な走行路面１１１，１１２上を転動する。走行路面１１１，１１２は全域に亘ってレール装置１０Ｌ，１０Ｒの基準レール１１に並行している。
【0024】
各クリップ保持部３０の上梁３５と下梁３６の他端側（後側）には、長孔（長形の穴）３９が形成されている。上下の長孔３９には各々スライダ４０が長孔３９の長手方向にスライド可能に係合している。
【0025】
各クリップ保持部３０の一端部（クリップ側）の近傍には、上梁３５、下梁３６を貫通して一本の第１軸部材５１が垂直に設けられる。各クリップ保持部３０の上下のスライダ４０には一本の第２軸部材５２が垂直に貫通して設けられている。
【0026】
複数のクリップユニットＣＵは、図２に示すように、循環経路上で隣接するクリップユニットＣＵに対してリンク機構５０によって無端状に連結される。リンク機構５０は、第１リンク部材５３と第２リンク部材５４とにより構成される。
【0027】
第１リンク部材５３は、クリップ保持部３０の第１軸部材５１に一端が枢動連結され、他端が隣接するクリップ保持部３０（本実施形態では、循環の上流側に隣接するクリップ保持部３０）の第２軸部材５２に枢動連結される。
【0028】
第２リンク部材５４は、一端がクリップ保持部３０の第１軸部材５１に枢動連結され、他端が第１リンク部材５３の一端と他端との間の中間部に枢軸５５によって枢動連結される。
【0029】
第１リンク部材５３及び第２リンク部材５４により構成されるリンク機構５０によって、スライダ４０がクリップ保持部３０の他端側（反クリップ側）に移動しているほど、言い換えれば、第１リンク部材５３と第２リンク部材５４とがなす角度が小さくリンク機構５０が閉じられた状態であるほど、クリップ保持部３０同士のピッチ（ＭＤピッチ）が小さくなる。反対に、図２に示されているように、スライダ４０がクリップ保持部３０の一端側（クリップ側）に移動しているほど、言い換えれば、第１リンク部材５３と第２リンク部材５４とがなす角度が大きくリンク機構５０が開かれた状態であるほど、クリップ保持部３０同士のピッチが大きくなる。
【0030】
クリップユニットＣＵは、図４に示すように、第１軸部材５１の下端に回転可能に設けられる第１ローラ（ローラ部）としての案内ローラ５６と、第２軸部材５２の下端に回転可能に設けられる第２ローラ（ローラ部）としてのピッチ設定ローラ５７と、を有する。
【0031】
案内ローラ５６は、レール台１１０上に設けられてクリップ２０の巡回経路を画定する基準レール１１の凹溝１１ａに係合している。ピッチ設定ローラ５７は、レール台１１０上に設けられてクリップ２０の巡回経路を画定するピッチ設定レール１２の凹溝１２ａに係合している。また、第１軸部材５１の上端には、駆動ローラ５８が回転可能に設けられる。
【0032】
駆動機構６０は、図１に示すように、フィルムを供給する入口側に設けられる一対の入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒと、延伸したフィルムを送り出す出口側に設けられる一対の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを回転駆動する第１駆動ユニット６４と、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒを回転駆動する第２駆動ユニット６５と、を有する。
【0033】
入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒ及び出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒは、それぞれ各クリップ保持部３０の駆動ローラ５８と選択的に係合し、第１駆動ユニット６４及び第２駆動ユニット６５によって回転駆動されて各クリップ保持部３０に対して巡回経路に沿って走行させる力を付与する。入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒ及び出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒは、互いに同一の形状に形成される。なお、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒ及び出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒは、互いに異なる形状であってもよい。
【0034】
第１駆動ユニット６４は、左側の出口側スプロケット６２Ｌを回転駆動する第１駆動モータ６４Ｌと、右側の出口側スプロケット６２Ｒを回転駆動する第２駆動モータ６４Ｒと、を有する。第１駆動モータ６４Ｌと第２駆動モータ６４Ｒは、それぞれサーボモータにより構成される。このように左側と右側の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒは、互いに異なる電動モータによって独立して駆動可能に構成される。
【0035】
第２駆動ユニット６５は、一対の入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒを回転駆動する第３駆動モータ（以下、「第３駆動モータ６５」とも称する。）により構成される。第３駆動モータ６５は、サーボモータである。第３駆動モータ６５の回転が伝達機構（図示省略）によって、一対の入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒのそれぞれに伝達される。このように、一対の入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒは、共通の電動モータによって駆動される。なお、左右の入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒは、互いに回転方向が反対となるように、それぞれ伝達機構によって第３駆動モータ６５の回転が伝達される。
【0036】
調整機構７０は、左右のレールユニット１５間の横方向の間隔を調整する第１調整機構７１と、各レールユニット１５において基準レール１１とピッチ設定レール１２との間隔を調整する第２調整機構７５と、を有する。
【0037】
第１調整機構７１は、図３に示すように、中間レール部１６ごとに設けられ、中間レール部１６を横方向に進退させる。第１調整機構７１は、サーボモータである第１調整モータ７２と、第１調整モータ７２の回転によって従動子が直線運動するねじ機構７３と、を有する。
【0038】
第２調整機構７５は、レールユニット１５ごとに設けられる。第２調整機構７５は、一対の直動機構によって構成される。直動機構は、サーボモータである第２調整モータ７６と、第２調整モータ７６の回転によって従動子が直線運動するねじ機構７７と、を有する。一対の直動機構は、それぞれレールユニット１５の両端部に取り付けられる。
【0039】
第２調整モータ７６は、ねじ機構７７を回転させてピッチ設定レール１２を基準レール１１に対して進退させることで、基準レール１１とピッチ設定レール１２との間隔を調整する。第２調整モータ７６は、正回転するとピッチ設定レール１２を基準レール１１に近づくように移動させ、逆回転するとピッチ設定レール１２を基準レール１１から離れるように移動させる。一対の直動機構における互いの第２調整モータ７６の回転位置を異ならせることで、ピッチ設定レール１２は基準レール１１に対して傾斜する。よって、あるレールユニット１５内において基準レール１１とピッチ設定レール１２と間の間隔が一定ではなく変化するように構成され、これによりＭＤ方向の延伸量が調整される。
【0040】
第２調整モータ７６には、第２調整モータ７６の回転トルクを検出する検出部としてのトルクセンサ７８が設けられる。トルクセンサ７８の検出結果は、コントローラ８０（図１参照）に入力される。第２調整モータ７６のトルク値は、クリップユニットＣＵからレール装置１０Ｌ、１０Ｒに作用する負荷を表す負荷データである。
【0041】
また、図１に示すように、延伸装置１００の出口部分には、フィルム搬送エリアＴＡ内のクリップ２０の個数（以下、単に「クリップ個数」とも称する。）を計測するための個数計測部としての計数センサ８１が設けられる。計数センサ８１の計測結果はコントローラ８０に入力され、クリップユニットＣＵの移動速度と計数センサ８１の計測結果から、クリップ個数が算出される。換言すれば、クリップ個数とは、フィルムを延伸する際にフィルムを実際に把持する左右の片側あたりのクリップ２０（クリップユニットＣＵ）の個数を意味する。さらに別の観点からいえば、クリップ個数とは、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒから出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒに向かう往路部分であって、延伸装置１００の入口と出口との間にあるクリップ２０の個数を意味する。
【0042】
コントローラ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。コントローラ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、コントローラ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。
【0043】
コントローラ８０は、以下に説明するフィルムの延伸方法及びピッチ調整方法を実行可能となるように、延伸装置１００の各構成の作動を制御する。
【0044】
以下、延伸装置１００の作用について説明する。
【0045】
まず、延伸装置１００によるフィルムの延伸方法について説明する。
【0046】
左側の出口側スプロケット６２Ｌは、第１駆動モータ６４Ｌによって反時計回り方向に、右側の出口側スプロケット６２Ｒは、第２駆動モータ６４Ｒによって時計回り方向にそれぞれ回転駆動される。また、第３駆動モータ６５によって、右側の入口側スプロケット６１Ｒは時計回り方向に、左側の入口側スプロケット６１Ｌは反時計回り方向に、それぞれ回転駆動される。左右の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒは、互いに同一の回転速度で回転駆動される。これらのスプロケットに駆動ローラ５８が係合することで、クリップ保持部３０に走行力が付与される。これにより、クリップユニットＣＵは、右側の巡回経路を時計回り方向に巡回移動し、左側の巡回経路を反時計回り方向に巡回移動する。
【0047】
より具体的に説明すると、左右の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒの回転速度に合わせるようにして、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒとが同期制御される。つまり、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒの回転速度を変更すると、それに応じて出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの速度も変更される。フィルムの搬送速度は、主に入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒの速度を変更することで、制御される。このように延伸装置１００では、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒを制御してフィルムの搬送速度を調整する構成であるため、延伸装置１００にフィルムを供給する上流の設備（例えば、フィルム製造装置）とフィルムの搬送速度と合わせやすくなる。
【0048】
なお、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒとが同期制御されるとは、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒとの速度とが実際に一致していることのみを指すものではない。つまり、本実施形態における同期制御とは、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒとの速度を一致させようと制御することを指すものであり、スプロケットの形状差等の理由により、実際には速度にずれが生じた状態も含む。また、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒとは、速度が一致するように同期制御されていなくてもよい。
【0049】
フィルムが取り込まれる入口部において、左右の巡回経路を走行するクリップユニットＣＵによってフィルムの両側縁が把持される。そして、基準レール１１に案内されたクリップ保持部３０の移動により、把持されたフィルムがフィルム搬送エリアＴＡの予熱ゾーンＺａに進入する。なお、左右のクリップユニットＣＵは、互いに対応するクリップユニットＣＵ同士が左右方向に隣接するようにして、フィルムを把持する。つまり、左右のクリップユニットＣＵは、縦方向にずれて互い違いにフィルムを把持しないように作動が制御される。
【0050】
予熱ゾーンＺａでは、左右の循環経路の離間距離（つまり、ＴＤピッチ）がフィルムの初期幅相当に設定されて全域に亘って左右の循環経路が互いに平行に配置される。また、ピッチ設定レール１２と基準レール１１との離間距離も全域に亘って一様に最大値（ＭＤピッチが最小値）となるように設定されている。よって、予熱ゾーンＺａでは、フィルムの横延伸も縦延伸も行われず、フィルムを延伸可能な温度に予熱する処理だけが行われる。
【0051】
フィルムは、予熱ゾーンＺａを通過した後、延伸ゾーンＺｂに進入する。延伸ゾーンＺｂでは、予熱ゾーンＺａの側から熱処理ゾーンＺｃに向かうに従って左右の循環経路の離間距離が徐々に拡大されている。つまり、延伸ゾーンＺｂでは、左右の循環経路は、入口側から出口側に向けて間隔が広がる末広がり状に設けられる。よって、延伸ゾーンＺｂでは、クリップ保持部３０同士の横方向の間隔（ＴＤピッチ）が徐々に大きくなる。また、延伸ゾーンＺｂでは、ピッチ設定レール１２と基準レール１１との離間距離が予熱ゾーンＺａの側から熱処理ゾーンＺｃに向かうに従って徐々に短くなっている。このため、延伸ゾーンＺｂをクリップユニットＣＵが走行すると、クリップユニットＣＵのピッチ設定ローラ５７がピッチ設定レール１２によって案内されて基準レール１１に向けて移動し、その結果、スライダ４０がクリップ保持部３０の一端側（クリップ側）に移動する。よって、クリップ保持部３０同士の縦方向の間隔（ＭＤピッチ）が徐々に大きくなる。従って、延伸ゾーンＺｂでは、フィルムは、ＴＤ方向の延伸（横延伸）と同時にＭＤ方向の延伸（縦延伸）が行われる。
【0052】
延伸ゾーンＺｂを通過して横延伸と縦延伸の同時二軸延伸されたフィルムは、続いて熱処理ゾーンＺｃに進入する。熱処理ゾーンＺｃでは、左右の循環経路の離間距離が延伸されたフィルムの幅相当に設定されて全域に亘って左右の循環経路が互いに平行に配置されており、ピッチ設定レール１２と基準レール１１との離間距離も全域に亘って一様に最小値（ＭＤピッチが最大値）になっている。従って、熱処理ゾーンＺｃでは、フィルムの横延伸も縦延伸も行われず、温度調整等の熱処理だけが行われる。
【0053】
熱処理ゾーンＺｃの終端の出口では、左右のクリップ２０によるフィルムの把持が解放され、フィルムは直進する。クリップ保持部３０は基準レール１１に案内されてループ状に巡回移動する。
【0054】
以上のようにして、入口側から供給されたフィルムが縦横の二方向に同時に延伸されて出口側から送り出される。
【0055】
次に、ＴＤピッチ及びＭＤピッチの調整方法について説明する。
【0056】
延伸装置１００では、ＴＤピッチ及びＭＤピッチを調整することで、横方向の延伸量と縦方向の延伸量とを変更することができる。
【0057】
ＴＤピッチを調整するには、延伸ゾーンＺｂにある各中間レール部１６を第１調整機構７１によって移動させて、左右のレールユニット１５の間隔を変更する。また、ＭＤピッチを調整するには、延伸ゾーンＺｂにあるレールユニット１５の第２調整機構７５によって基準レール１１とピッチ設定レール１２との間隔を変更する。これにより、ピッチ設定レール１２に案内されるピッチ設定ローラ５７と基準レール１１に案内される基準レール１１との間隔が変更され、スライダ４０（図４参照）が移動して、ＭＤピッチが変更される。
【0058】
ここで、延伸装置１００では、クリップユニットＣＵのＴＤピッチ及びＭＤピッチに応じて、適切なクリップ個数が異なる。実際のクリップ個数と適切なクリップ個数とに差が生じると、クリップユニットＣＵからレールユニット１５に負荷が作用する。
【0059】
具体的には、設定されるＴＤピッチ及びＭＤピッチに対してクリップ個数が適切である（実際のクリップ個数＝適切なクリップ個数）の場合には、クリップユニットＣＵのピッチ設定ローラ５７は、レールユニット１５のピッチ設定レール１２に対して接触しないか、接触したとしても比較的小さな力で接触する。
【0060】
【0061】
図５に示すように、クリップ個数が適切な個数よりも少ない場合には、少ない個数のクリップユニットＣＵによって、設定されたＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチを実現しようとすることになるため、クリップユニットＣＵにはＭＤ方向のピッチを大きくする方向への力が作用する。よって、クリップ個数が過少の状態では、図５中矢印で示すように、ピッチ設定ローラ５７が、左右方向でフィルムに近づくようにフィルム側（延伸装置１００の左右中央側）に向かってピッチ設定レール１２に押し付けられる。
【0062】
反対に、クリップ個数が適切な個数よりも多い場合には、クリップユニットＣＵにはＭＤ方向のピッチを小さくする方向への力が作用する。よって、クリップ個数が過大の状態では、図６中矢印で示すように、ピッチ設定ローラ５７は、フィルムから離れるように左右方向の反フィルム側に向かってピッチ設定レール１２に押し付けられる。
【0063】
このようにしてピッチ設定ローラ５７がピッチ設定レール１２に押し付けられることで、ピッチ設定ローラ５７やピッチ設定レール１２に変形が生じ、クリップユニットＣＵのピッチの調整の精度が低下するおそれがある。特に、ピッチ設定ローラ５７がピッチ設定レール１２に押し付けられた状態でピッチ設定レール１２を移動させてＭＤピッチを調整しようとすると、第２調整モータ７６やねじ機構７７を有する第２調整機構７５に対しても大きな負荷が生じ、機械寿命が低下するおそれがある。
【0064】
そこで、延伸装置１００では、このような事態を回避するために、クリップ個数を適切なものとなるように調整しつつ、ＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチが調整される。なお、延伸装置１００では、ピッチの調整とクリップ個数の調整とのそれぞれにおいて、左右が互いに同期するように、駆動機構６０及び調整機構７０が制御される。
【0065】
具体的には、延伸装置１００では、クリップユニットＣＵからレール装置１０Ｌ，１０Ｒに作用する負荷を第２調整機構７５の第２調整モータ７６のトルク値Ｔによって検出し、トルク値Ｔに応じてクリップ個数を調整する。クリップ個数は、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を一時的に増減することで調整することができる。言い換えれば、同じ速度で回転する入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒに対して出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの位相を変えることで、クリップ個数が調整される。
【0066】
より詳しく説明すると、延伸装置１００では、トルク値Ｔと予め定められる第１閾値及び第２閾値とを比較して、クリップ個数が過少又は過多であるかを判定し、適切なクリップ個数となるように出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの作動を制御する。なお、延伸装置１００では、左右の各第２調整機構７５のいずれかの第２調整モータ７６のトルク値Ｔのみが第１閾値を上回る、又は、第２閾値を下回る場合であっても、左右の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの両方の作動を同じように制御する。
【0067】
第２調整モータ７６のトルク値Ｔは、正負を有する値として取得される。本実施形態では、第２調整モータ７６が逆回転する（言い換えれば、ピッチ設定レール１２を基準レール１１から離間させる）方向のトルクを正のトルク値Ｔとする。
【0068】
第１閾値は、正の値を有する閾値であり、第２閾値は負の値を有する閾値である。第１閾値とは、クリップ個数が過少かどうかを判定するための閾値であり、第２閾値とは、クリップ個数が過多かどうかを判定するための閾値である。以下では、第１閾値を「＋Ｔ１」、第２閾値を「－Ｔ２」とする。
【0069】
第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２の技術的意義について、クリップ個数が過少の場合を例に説明する。
【0070】
第２調整モータ７６は、コントローラ８０から指令される回転位置となるように作動が制御される。クリップ個数が適切な範囲内にある場合には、第２調整モータ７６は、指令される回転位置とするための機械的損失（メカロス）分のトルク（以下、メカロス分のトルク値Ｔを「メカロストルクＴ０」とする。）を発生する。メカロストルクＴ０は、第２調整モータ７６を回転させてピッチ設定レール１２を駆動するために生じるトルクであり、第２調整モータ７６が逆回転する際は＋Ｔ０、正回転する際は－Ｔ０のメカロストルクが生じる。つまり、クリップ個数が適切な範囲にある場合には、第２調整モータ７６が発生するトルク値Ｔは、＋Ｔ０から－Ｔ０の範囲内となる（＋Ｔ０≧Ｔ≧－Ｔ０）。
【0071】
クリップ個数が過少の場合には、クリップユニットＣＵはフィルム側（図５中下方向）に向けてレールユニット１５に押し付けられる。ピッチ設定レール１２は、クリップユニットＣＵのピッチ設定ローラ５７から受ける押し付け力によって基準レール１１に近づく方向に押圧される。この押し付け力は、正回転させる方向のトルクとしてねじ機構７７を介して第２調整モータ７６に作用する。
【0072】
よって、回転位置の指令が変化しない限り、第２調整モータ７６は、クリップユニットＣＵから受ける押し付け力によってピッチ設定レール１２が基準レール１１に向けて移動しないように（ピッチ設定レール１２を保持するように）作動が制御される。つまり、第２調整モータ７６は、メカロストルクＴ０に加えて、押し付け力によって生じる正回転する方向のトルクに抗するように、逆回転する方向のトルクを発生する。これにより、第２調整モータ７６は、所定の回転位置とするために、メカロストルク＋Ｔ０から－Ｔ０の範囲を超えたトルクを発生するようになる。クリップ個数が過少の状態では、第２調整モータ７６は逆回転する方向のトルク、つまり、正のトルクを発生させるため、正の閾値である第１閾値＋Ｔ１とトルク値Ｔを比較することで、クリップ個数の過少を判定することができる。
【0073】
反対に、クリップ個数が過多の場合には、クリップユニットＣＵからレールユニット１５に作用する押し付け力の方向が反対となるため、押し付け力に抗するように第２調整モータ７６が発生するトルクの向きも反対となる。よって、負の閾値である第２閾値－Ｔ２は、クリップ個数の過多を判定する閾値となる。
【0074】
このように、正の閾値である第１閾値＋Ｔ１は、クリップ個数が過少かどうかを判定するためのものであり、負の閾値である第２閾値－Ｔ２は、クリップ個数が過多かどうかを判定するためのものである。第１閾値＋Ｔ１はメカロストルク＋Ｔ０よりも大きな値であり、第２閾値－Ｔ２はメカロストルク－Ｔ０よりも小さな値である。
【0075】
以下、図７及び８に示すフローチャート図を参照して、延伸装置１００におけるクリップユニットＣＵのＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチ調整方法について具体的に説明する。
【0076】
ＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチ調整は、フィルムを延伸装置１００に供給しない状態で実行される。これにより、ピッチ調整において、フィルムのロスを低減し、省エネ化することができる。また、フィルムが延伸装置１００に供給されていないこと検出するセンサを設け、当該センサによってフィルムが供給されていないことが検出されると、ＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチ調整が実行されるように構成してもよい。なお、ＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチ調整は、フィルムを延伸装置１００に供給しない状態で実行されるものに限定されない。
【0077】
また、ＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチ調整は、フィルム搬送領域が昇温されていない状態で行われる。これにより、ピッチ調整において省エネ化することができる。また、この場合には、例えば、温度センサやヒータのＯＮ－ＯＦＦ信号に基づいてフィルム搬送領域が昇温されていないことが検出されると、ＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチ調整が実行されるように構成してもよい。なお、ＴＤ方向及びＭＤ方向のピッチ調整は、フィルム搬送領域が昇温されていない状態で行われるものに限定されない。
【0078】
コントローラ８０は、作業者によってピッチの設定条件が入力され、自動調整ボタン（図示省略）が押下されると、図７に示す処理を実行する。
【0079】
図７に示す処理では、ステップＳ１０～Ｓ１８において、ＴＤピッチ及びＭＤピッチの調整（自動拡縮）が実行される。自動拡縮では、ステップＳ１０～Ｓ１３において先にＴＤ方向のピッチを調整し、その後ステップＳ１４～Ｓ１７においてＭＤ方向のピッチが調整される。ステップＳ１９～Ｓ２１では、クリップ個数の最終調整（個数合わせ）が実行される。以下、各ステップについて具体的に説明する。
【0080】
ステップＳ１０では、作業者が設定した条件に基づいて、ＴＤ方向の拡縮の条件を設定する。具体的には、作業者が設定した条件となるＴＤピッチを算出し、そのＴＤピッチを実現する延伸ゾーンＺｂの各第１調整モータ７２の回転位置を算出する。そして、ステップＳ１１において、算出した回転位置となるように、各第１調整モータ７２のドライバ（図示省略）に通電指令を送信し、第１調整モータ７２を駆動する。
【0081】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１において第１調整モータ７２を駆動してＴＤピッチを調整するのと並行して、クリップ個数の調整処理を実行する。クリップ個数調整処理は、ステップＳ１１で設定された条件となる回転位置まで第１調整モータ７２が駆動される間、第２調整モータ７６のトルクを監視してクリップ個数を調整する処理である。クリップ個数調整処理は、後に詳細に説明する。第１調整モータ７２がステップＳ１０で算出された回転位置まで駆動され、ステップ１３のクリップ個数調整処理が完了すると、ＴＤ方向の調整が完了する（ステップＳ１３）。
【0082】
次に、ステップＳ１４では、作業者が設定した条件に基づいて、ＭＤ方向の拡縮の条件を設定する。具体的には、作業者が設定した条件となるＭＤピッチを算出し、そのＭＤピッチを実現する延伸ゾーンＺｂの各第２調整モータ７６の回転位置を算出する。そして、ステップＳ１５において、算出した回転位置となるように、各第２調整モータ７６のドライバに通電指令を送信し、第２調整モータ７６を駆動する。算出した回転位置まで第２調整モータ７６が駆動されるまでの間、クリップ個数調整処理が実行される（ステップＳ１６）。算出した回転位置まで第２調整モータ７６が駆動され、ステップＳ１６の個数調整処理が完了すると、ＭＤ方向の調整が完了する（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１６のクリップ個数調整処理は、ステップＳ１２のクリップ個数調整処理と同様のものである。また、第２調整モータ７６は、算出された回転位置に達した後は、再びその回転位置を維持するように制御される。
【0083】
このようにしてＴＤピッチ及びＭＤピッチの両方が調整されると、自動拡縮を完了する（ステップＳ１８）。
【0084】
ここで、ステップＳ１２及びＳ１６におけるクリップ個数調整処理について、図８を参照して説明する。上述のように、ステップＳ１２及びＳ１６は、ＴＤピッチを調整中であるか、ＭＤピッチを調整中であるか、という実行するタイミングが異なるのみである。
【0085】
図８に示すように、クリップ個数調整処理では、まず、ステップＳ３０において、各第２調整モータ７６のトルクセンサ７８から負荷データとしてのトルク値Ｔを取得する。
【0086】
ステップＳ３１及びＳ３３では、ステップＳ３０で取得したトルク値Ｔと予め定められる閾値（第１閾値＋Ｔ１、第２閾値－Ｔ２）とを比較する。
【0087】
ステップＳ３１では、取得した第２調整モータ７６のトルク値Ｔが、第１閾値＋Ｔ１以下であるかを判定する。トルク値Ｔが第１閾値＋Ｔ１を上回っている場合には、上述のようにクリップ個数が過少の状態であるため、ステップＳ３２において、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを一時的に減速するように第１駆動モータ６４Ｌの作動を制御する。これにより、クリップ個数が増加され、クリップ個数の増加に伴ってピッチ設定レール１２に作用する負荷（言い換えれば、第２調整モータ７６のトルク値Ｔの絶対値）が減少する。トルク値Ｔが第１閾値＋Ｔ１以下である場合には、ステップＳ３３に進む。
【0088】
ステップＳ３３では、第２調整モータ７６のトルク値Ｔが、第２閾値－Ｔ２以上であるかを判定する。トルク値Ｔが第２閾値－Ｔ２を下回っている場合には、クリップ個数が過多の状態であるため、ステップＳ３４において出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを一時的に加速するように第１駆動モータ６４Ｌ及び第２駆動モータ６４Ｒの作動を制御する。これにより、クリップ個数が減少され、クリップ個数の減少に伴ってピッチ設定レール１２に作用する負荷（言い換えれば、第２調整モータ７６のトルク値Ｔの絶対値）が減少する。トルク値Ｔが第２閾値－Ｔ２以上である場合には、ステップＳ３５に進む。
【0089】
ステップＳ３５では、第１調整モータ７２又は第２調整モータ７６が指令された回転位置まで駆動されたか、言い換えれば、作業者が設定した条件となるＴＤピッチ・ＭＤピッチが実現されたかを判定する。設定されたピッチが実現されていなければ、ステップＳ３５からステップＳ３０に戻り、ステップＳ３０からの処理を再び実行する。設定されたピッチが実現されていれば、クリップ個数調整処理を完了し、図７に示すステップＳ１３又はＳ１６にリターンする。このように、図８のステップＳ３０～Ｓ３５で示す処理は、設定されたＴＤピッチ又はＭＤピッチを実現するように第１調整モータ７２又は第２調整モータ７６が駆動される間、並列して実行される。
【0090】
以上のようにして、第２調整モータ７６のトルク値が閾値を超えないようクリップ個数を調整しつつ、ＴＤピッチ及びＭＤピッチが所望のピッチに調整された後には、図７に示すステップＳ１９～Ｓ２１において、クリップ個数の個数合わせが行われる。
【0091】
ステップＳ１９では、クリップ個数の計測が行われる。ステップＳ２０では、作業者によって個数合わせボタンが押下されたかを判定する。
【0092】
個数合わせボタンが押下されると、ステップＳ２１に進み、クリップ個数の自動調整が行われる。具体的には、ステップＳ１９で計測されたクリップ個数が、ステップＳ１０で設定した条件から算出される目標個数に合致しているかを判定し、合致していない場合には、計測されるクリップ個数が目標個数となるように、クリップ個数と目標個数の差分に応じて第１駆動モータ６４Ｌ及び第２駆動モータ６４Ｒの回転速度を一時的に増減速する。これにより、クリップ個数が目標個数となるように調整される。クリップ個数が調整されると、処理を終了する。
【0093】
ステップＳ２１で示すクリップ個数の個数合わせについて、詳細に説明する。
【0094】
クリップ個数と第１駆動モータ６４Ｌ及び第２駆動モータ６４Ｒとの回転との関係は、各構成の仕様等から予め把握することができる。つまり、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒに対して出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒをどの程度進角又は遅角させると、クリップ個数がどの程度増減するかといった関係性は、予め把握されている。よって、例えば、実際のクリップ個数が設定個数よりも多い場合には、個数の差分に対応する角度分だけ所定の時間をかけて出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを進角させる。つまり、一時的に出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を増加させる。これにより、クリップユニットＣＵが一時的に早く出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを通過して延伸領域から排出されるため、クリップ個数は減少する。なお、クリップ個数の調整が行われた後は、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒと出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒとは、再び同期して同じ速度で回転する。
【0095】
その反対に、実際のクリップ個数が設定個数よりも少ない場合には、個数の差分に対応する角度分だけ出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを遅角させる（一時的に速度を減少させる）。これにより、クリップユニットＣＵが一時的に遅く出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを通過して延伸領域から排出されるため、クリップ個数は増加する。このようにして、クリップ個数が調整されて、処理を終了する。
【0096】
なお、ステップＳ２１で示す個数合わせは、フィルム搬送領域内の温度が実際に延伸する際の温度で安定した状態で行うことが望ましい。これによれば、クリップユニットＣＵ等の熱膨張の影響を排除して、クリップ個数を調整することができる。
【0097】
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
【0098】
搬送されるフィルムを縦横に延伸する延伸装置１００は、無端状の循環経路を画定しフィルムの左右両側に配置される一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒと、一対のレール装置１０Ｌ，１０Ｒの循環経路を走行しフィルムを把持する複数のクリップユニットＣＵと、循環経路上で隣接するクリップユニットＣＵを連結するリンク機構５０と、クリップユニットＣＵを循環経路に沿って走行させる駆動機構６０と、クリップユニットＣＵの縦方向のピッチと横方向のピッチとを調整する調整機構７０と、駆動機構６０及び調整機構７０の作動を制御するコントローラ８０と、クリップユニットＣＵからレール装置１０Ｌ，１０Ｒに作用する負荷を検出する検出部（トルクセンサ７８）と、を備え、クリップユニットＣＵは、レール装置１０Ｌ，１０Ｒに係合し循環経路に沿ったクリップユニットＣＵの移動を案内するローラ部（案内ローラ５６、ピッチ設定ローラ５７）を有し、駆動機構６０は、フィルムが供給される入口側においてフィルムの左右両側に設けられクリップユニットＣＵに係合する一対の入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒと、延伸したフィルムを送り出す出口側においてフィルムの左右両側に設けられクリップユニットＣＵに係合する一対の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒと、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを回転駆動する第１駆動ユニット６４と、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒを回転駆動する第２駆動ユニット６５と、を有し、コントローラ８０は、検出部が検出したクリップユニットＣＵからレール装置１０Ｌ，１０Ｒに作用する負荷に応じて第１駆動ユニット６４の作動を制御する。
【0099】
また、延伸装置１００のコントローラ８０が実行するクリップ個数調整方法は、循環経路を走行するクリップユニットＣＵからレール装置１０Ｌ、１０Ｒに作用する負荷の大きさを表す負荷データを取得するステップと、負荷データに応じて出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を制御するステップと、を備える。
【0100】
このような延伸装置１００及びクリップ個数調整方法では、クリップユニットＣＵからレール装置１０Ｌ，１０Ｒに作用する負荷に応じて、コントローラ８０が第１駆動ユニット６４の作動を制御することで、フィルムを把持するクリップユニットＣＵの個数が調整される。よって、作業者による手動調整が不要となり、クリップ個数の調整を容易に行うことができる。
【0101】
また、延伸装置１００では、レール装置１０Ｌ，１０Ｒは、基準レール１１と、基準レール１１との間隔が可変に構成されるピッチ設定レール１２と、を有し、ローラ部は、基準レール１１に係合する第１ローラ（案内ローラ５６）と、ピッチ設定レール１２に係合する第２ローラ（ピッチ設定ローラ５７）と、を含み、リンク機構５０は、一端が第２ローラに連結され他端が隣接するクリップユニットＣＵの第１ローラに連結される第１リンク部材５３と、一端が第１ローラに連結され他端が第１リンク部材５３の一端と他端との間の中間部に連結される第２リンク部材５４と、を有し、調整機構７０は、基準レール１１に対してピッチ設定レール１２を進退させる調整モータ（第２調整モータ７６）を有する。
【0102】
また、延伸装置１００では、検出部は、調整モータのトルク値Ｔを検出するトルクセンサ７８であり、コントローラ８０は、調整モータのトルク値Ｔが正の値である第１閾値＋Ｔ１を超えた場合には、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度の増加又は減少のいずれか一方を実行し、調整モータのトルク値Ｔが負の値である第２閾値－Ｔ２を下回った場合には、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度の増加又は減少のいずれか他方を実行する。
【0103】
また、クリップ個数調整方法では、負荷データは、調整モータのトルク値であり、出口側スプロケットの回転速度を制御するステップでは、調整モータのトルク値が正の値である第１閾値＋Ｔ１を超えた場合には、出口側スプロケットの回転速度の増加又は減少のいずれか一方が実行され、調整モータのトルク値が負の値である第２閾値－Ｔ２を下回った場合には、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度の増加又は減少のいずれか他方が実行される。
【0104】
このような延伸装置１００では、第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２の２つの閾値を用いることで、クリップ個数が過少であるか否かと過多であるか否かとを判定することができる。よって、クリップ個数をより精度よく適切な個数に調整することができる。
【0105】
また、延伸装置１００は、フィルムを把持するクリップユニットＣＵの個数を計測する個数計測部（計数センサ８１）をさらに備え、コントローラ８０は、個数計測部が計測した実際のクリップユニットＣＵの個数と目標個数との差分に基づいて、第１駆動ユニット６４の作動を制御する。
【0106】
このような延伸装置１００では、実際のクリップユニットＣＵの個数を計測したうえで第１駆動ユニット６４の作動を制御して個数を調整するため、フィルムを把持するクリップユニットＣＵをより確実に目標個数とすることができる。
【0107】
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。
【0108】
上記実施形態では、左右の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒは、互いに同期して回転駆動される。これに対し、左右の出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒは、互いに独立して回転駆動されてもよい。この場合、右側の第２調整モータ７６のトルク値Ｔに応じて右側のクリップ個数を調整し、左側の第２調整モータ７６のトルク値Ｔに応じて左側のクリップ個数を調整するようにしてもよい。つまり、クリップ個数の調整を左右で独立して実行してもよい。
【0109】
また、上記実施形態では、左右のクリップユニットＣＵは、互いに対応するクリップユニットＣＵ同士が左右方向に並ぶようにして、巡回経路を走行する。また、同一の縦方向の位置で比較した場合、右側のクリップユニットＣＵと左側のクリップユニットＣＵのＭＤピッチは、互いに同一である。これに対し、ＭＤピッチは、左右で異なっていてもよい。つまり、互いに対応する左右のクリップユニットＣＵ同士が左右方向に並ばずに、縦方向にずれていてもよい。左右のＭＤピッチを異ならせることで、フィルムを斜め方向（図１に示す平面において、縦方向及び横方向のいずれにも傾斜する方向）に延伸することができる。
【0110】
また、上記実施形態では、熱処理ゾーンＺｃでは、縦方向にも横方向にも延伸されない。これに対し、熱処理ゾーンＺｃでは、ＭＤピッチを減少させて、フィルムをＭＤ方向に収縮させるように構成してもよい。これにより、クリップ２０が把持するフィルムの左右の縁部に比べて、フィルムの左右中央部分の延伸量が小さくなってくびれる（言い換えれば、フィルムの左右の縁部が中央部分よりも搬送方向へ突出する）ような、いわゆるボーイング現象の発生を抑制することができる。
【0111】
また、上記実施形態では、ＴＤ方向とＭＤ方向の両方のピッチを調整する場合を説明したが、延伸装置１００は、ＴＤ方向及びＭＤ方向のいずれかのみのピッチを調整することも可能である。この場合には、調整しない方向に応じた処理（図７に示すステップＳ１０～Ｓ１３、又は、ステップＳ１４～Ｓ１７）を省略すればよい。
【0112】
また、上記実施形態では、検出部は、第２調整モータ７６のトルクセンサ７８であり、第２調整モータ７６のトルク値が負荷データとして利用される。これに対し、負荷データは、第２調整モータ７６のトルク値に限定されるものではなく、検出部も、トルクセンサ７８に限定されるものではない。例えば、トルクセンサ７８を設けずに、第２調整モータ７６に入力される電圧値、電流値、及び周波数等に基づいて算出される負荷トルクを第２調整モータ７６のトルク値としてもよい。また、トルク値ではなく、第２調整モータ７６への電流値を負荷データとして用いてもよい。また、トルクセンサ７８に代えて検出部として荷重センサを設け、ピッチ設定ローラ５７からピッチ設定レール１２に作用する負荷を負荷データとして荷重センサが検出する構成でもよい。また、検出部として変位センサを設け、ピッチ設定ローラ５７からピッチ設定レール１２に作用する負荷によるピッチ設定レール１２の撓み（変形）を負荷データとして変位センサが検出する構成でもよい。
【0113】
また、上記実施形態では、第２調整モータ７６が逆回転する（ピッチ設定レール１２を基準レール１１から離間させる）トルクを正のトルク値として説明した。これに対し、トルク値の正負の設定は、上記構成に限らず、任意に設定してよい。これに応じて、第１閾値及び第２閾値についても、正負は任意設定できる。また、第１閾値及び第２閾値の大きさ（絶対値）も、クリップ個数が適切である正常時にクリップ個数の調整が実行されない限り、任意に設定できる。つまり、延伸装置１００では、クリップ個数が過少であるかを判定するための閾値と、過多であるかを判定するための閾値と、を設定し、クリップ個数の多少に応じてクリップ個数が適切となるように出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの作動を制御することが望ましい。このように構成される限りは、トルク値の設定や閾値の具体的内容は、上記実施形態に限定されるものではない。
【0114】
例えば、上記実施形態とは反対に、第２調整モータ７６が正回転する（ピッチ設定レール１２を基準レール１１に近づける）方向のトルクを正のトルク値とした場合、正の値である第１閾値＋Ｔ１はクリップ個数が過多であるかを判定する閾値を意味し、負の値である第２閾値－Ｔ２はクリップ個数が過少であるかを判定する閾値を意味する。この場合には、第２調整モータ７６のトルク値が第１閾値＋Ｔ１を超えると、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を増加させ、第２調整モータ７６のトルク値が第２閾値－Ｔ２を下回ると、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を減少させるように制御すればよい。この場合でも、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。つまり、トルク値の正負の設定の仕方によって、第１閾値＋Ｔ１と第２閾値－Ｔ２とが有する意味合いが入れ替わる。これに応じて、第２調整モータ７６のトルク値が第１閾値＋Ｔ１を超えた場合に出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を増加させるか又は減少させるか、また、第２閾値－Ｔ２を下回った場合に出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を減少させるか又は増加させるか、がそれぞれ入れ替わる。よって、コントローラ８０は、第２調整モータ７６のトルク値Ｔが正の値である第１閾値＋Ｔ１を超えた場合には、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度の増加又は減少のいずれか一方を実行し、第２調整モータ７６のトルク値Ｔが負の値である第２閾値－Ｔ２を下回った場合には、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度の増加又は減少のいずれか他方を実行するように構成されることが望ましい。
【0115】
また、上記実施形態では、第２調整モータ７６が正方向に回転する場合と逆方向に回転する場合とで、第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２は、共通である。これに対し、第２調整モータ７６が正方向に回転する場合と逆方向に回転する場合とで、それぞれ異なる第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２を設定してもよい。例えば、第２調整モータ７６を回転させてピッチ設定レール１２を移動させるメカロスが大きい場合には、第２調整モータ７６が正方向に回転する場合の第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２と、逆方向に回転する場合の第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２と、をそれぞれ個別に設定することが望ましい。
【0116】
メカロスの大きさ（絶対値）が小さい場合、第２調整モータ７６が正回転する場合と逆回転する場合とでは、閾値（第１閾値＋Ｔ１、第２閾値－Ｔ２）とメカロストルク（＋Ｔ０、－Ｔ０）との差分に大きな差が生じない。つまり、第１閾値＋Ｔ１を例に説明すると、第１閾値＋Ｔ１と第２調整モータ７６が正回転する場合のメカロストルク－Ｔ０と差（＋Ｔ１＋Ｔ０）と、第１閾値＋Ｔ１と第２調整モータ７６が逆回転する場合のメカロストルク＋Ｔ０との差（＋Ｔ１－Ｔ０）は、大きく変わらない。このため、上記実施形態のように、第２調整モータ７６の回転方向によらず、第１閾値＋Ｔ１と第２閾値－Ｔ２とを共通で使用しても、クリップ個数の調整の大きな影響は生じない。
【0117】
一方、メカロスが大きいと、第２調整モータ７６が正回転する場合と逆回転する場合とでは、閾値とメカロストルクとの差分に比較的大きな差が生じる。このため、第２調整モータ７６の回転方向によらず第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２を共通にすると、第２調整モータ７６が逆回転する場合は、第１閾値＋Ｔ１とメカロストルク＋Ｔ０との差分が比較的小さいため、クリップ個数が少しだけ過多となってもクリップ個数調整処理が実行される。一方、第２調整モータ７６が正回転する場合は、第１閾値＋Ｔ１とメカロストルク－Ｔ０との差分が相対的に大きくなる。このため、第２調整モータ７６が正回転する場合、クリップ個数調整処理は、逆回転する場合と同じ数だけクリップ個数が過多となっても実行されず、より多くクリップ個数が過多とならないと実行されない。このように、第２調整モータ７６が正方向に回転する場合と逆方向に回転する場合とで第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２を共通にすると、同じ個数だけ過多又は過少であるにもかかわらず、第２調整モータ７６の回転方向によってクリップ個数が調整されたり、されなかったりする可能性がある。つまり、第２調整モータ７６の回転方向によって、クリップ個数が調整されるタイミングが異なることがある。
【0118】
これに対し、第２調整モータ７６の回転方向に対してそれぞれ第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２を設定する（つまり、正回転用の第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２と、逆回転用の第１閾値＋Ｔ１及び第２閾値－Ｔ２と、の計４つの閾値を設定する）ことで、クリップ個数が過多又は過少となる量が同じであれば、第２調整モータ７６の回転方向によらず、同じタイミングでクリップ個数が調整されるように構成することができる。例えば、第１閾値＋Ｔ１と第２閾値－Ｔ２とは、それぞれメカロストルク＋Ｔ０，－Ｔ０に対して所定のトルク値Ｔｄを増減（Ｔ１＝±Ｔ０＋Ｔｄ、Ｔ２＝±Ｔ０－Ｔｄ）したものとして設定すればよい。これにより、クリップ個数の制御が実行されるタイミングを一定にできるので、安定してクリップ個数の調整を行うことができる。
【0119】
また、第２調整モータ７６の回転方向に応じて第１閾値及び第２閾値をそれぞれ個別に設定する場合、第１閾値と第２閾値とは、正負が同じに設定されてもよい。具体的に説明すると、例えば、第１閾値が正の値の閾値として設定され、第２閾値が第１閾値よりも小さい正の値の閾値として設定されてもよい。このように、第２閾値は、第１閾値との正負の異同に関わらず、第１閾値よりも小さい値として設定される。この場合、第２調整モータ７６のトルク値Ｔが、第１閾値と第２閾値との間の範囲内にあるときは、上記実施形態と同様に、クリップ個数の調整は行われない。第２調整モータ７６のトルク値Ｔが、第１閾値を上回ると、クリップ個数が過少の状態であるとして、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを一時的に減速させてクリップ個数が増加される。第２調整モータ７６のトルク値Ｔが、第２閾値を下回ると、クリップ個数が過多の状態であるとして、出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒを一時的に加速させてクリップ個数が減少される。このように、第１閾値と第２閾値とを正負が同じ閾値として設定しても、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。また、第１閾値及び第２閾値のいずれかが、ゼロとして設定されてもよい。
【0120】
また、上記実施形態では、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒは、共通の第３駆動モータ６５によって駆動される。これに対し、左右の入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒは、互いに異なる電動モータによって独立して駆動されてもよい。つまり、第２駆動ユニット６５は、左側の入口側スプロケット６１Ｌを駆動する電動モータと、右側の入口側スプロケット６１Ｒを駆動する電動モータと、を有していてもよい。
【0121】
また、上記実施形態では、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒ及び出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒが回転駆動されクリップユニットＣＵが循環経路を走行している状態で出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの作動を制御することで、クリップ個数を調整する。これに対し、第１駆動ユニット６４及び第２駆動ユニット６５の作動を停止して、循環経路上のクリップユニットＣＵの走行を停止した状態でクリップ個数を調整するようにしてもよい。つまり、図７に示すステップＳ１０～Ｓ１８及び図８に示すステップＳ３０～Ｓ３５の処理は、第１駆動ユニット６４及び第２駆動ユニット６５の作動を停止した状態で実行するものでもよい。
【0122】
また、上記実施形態では、第１駆動ユニット６４の作動を制御して出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの回転速度を一時的に増加又は減少させることで、クリップ個数を調整する。これに対し、第２駆動ユニット６５の作動を制御して入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒの回転速度を一時的に増加又は減少させることで、クリップ個数を調整してもよい。また、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒと出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒとの両方の回転速度を制御して、クリップ個数を調整してもよい。つまり、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒ及び出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒの少なくとも一方の作動を制御することでクリップ個数は調整可能である。いずれの場合であっても、入口側スプロケット６１Ｌ，６１Ｒと出口側スプロケット６２Ｌ，６２Ｒとは、互いの回転速度差が一時的に大きくなるように作動が制御されるとクリップ個数は減少し、回転速度差が一時的に小さくなるように制御されるとクリップ個数は減少する。
【0123】
本願は２０２０年４月２２日に日本国特許庁に出願された特願２０２０－７６１８１に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】