JP2023130162A - 加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱室の温度ムラの発生を抑制する。【解決手段】加熱装置100は、内部に加熱室が区画されると共に加熱室に開口してフィルムの通過を許容する通過口が形成される本体部10と、通過口を通過する気流を制御する気流制御装置40と、を備え、気流制御装置40は、通過口に設けられ気体を吸引する吸引部41を有する。【選択図】図3
Description
本発明は、加熱装置に関するものである。
外部から加熱室内への気体の流入を抑制する装置として、特許文献1には、フィルムが搬入される入口とフィルムが搬出される出口とを有するテンターオーブンにおいて、入口のフィルム走行方向上流側に設けられる箱状体の気流制御装置が開示されている。この気流制御装置は、フィルムへエアを噴き付けるための噴き付けノズルであって、フィルム通過面を挟んで対向する一対の噴き付けノズルと、箱状体の中のエアを排出する排気機構と、を備えている。
特許文献1に記載の気流制御装置では、噴き付けノズルから噴き出されるエアにより形成されるエアカーテンによって、装置外からのエアが遮られて流れの向きを変えることで、テンターオーブンにエアが流れ込むことで発生するオーブン内で温度ムラの防止を図っている。
このような装置において、テンターオーブン内へのエアの流入をより一層抑制するには、噴き付けノズルを加熱室の入口に対してより近い位置に設ける、噴き付けノズルが噴き付けるエアの流量又は速度を増加させる、といった方法が考えられる。
しかしながら、噴き付けノズルを加熱室の入口に近づけたり、噴き付けるエアの流量又は速度を増加させたりすると、噴き付けノズルによって噴き付けられたエア自体が加熱室内に流入する可能性がある。このため、特許文献1に記載の装置では、噴き付けたエアに起因して加熱室内に温度ムラが生じる可能性があり、加熱室内の温度ムラを抑制するという効果を充分に向上させることが難しかった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、加熱室内での温度ムラの発生を充分に抑制可能な加熱装置を提供することを目的とする。
搬送されるフィルムを加熱する加熱装置であって、内部に加熱室が区画されると共に加熱室に開口してフィルムの通過を許容する通過口が形成される本体部と、通過口を通過する気流を制御する気流制御装置と、を備え、気流制御装置は、通過口に設けられ気体を吸引する吸引部を有する。
これらの態様によれば、通過口を通じて加熱室に対し流入又は流出しようとする気体は、吸引部によって吸引される。これにより、加熱室に対し流入又は流出する気流の発生が抑制され、加熱室における温度ムラの発生が抑制される。また、加熱室に対し流入又は流出する気体の移動を気体の噴き付けではなく吸引によって抑制するため、噴き付けた気体自体が加熱室に流入又は流出して温度ムラが生じるといった事態も防止される。よって、加熱室内での温度ムラの発生を充分に抑制することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る加熱装置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。
図1に示すように、加熱装置100は、延伸対象であるフィルムを搬送しながら延伸する延伸装置1に用いられる。なお、図1では、加熱装置100は、破線によって簡略化して図示している。
延伸装置1は、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。
延伸装置1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7L,7Rと、一対のレール装置7L,7R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3と、搬送されるフィルムを加熱する加熱装置100と、を備える。
一対のレール装置7L,7Rは、それぞれクリップユニット3を循環させる循環経路を画定する基準レール8によって構成される。
公知の構成であるため詳細な図示及び説明は省略するが、基準レール8は、回動自在に連結される複数のレールユニットと、隣り合うレールユニットを補完する中間レール部と、により形成される。つまり、レールユニットの端部は、それぞれ中間レール部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同士が中間レール部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。
クリップユニット3の構成は、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。循環経路上で隣接するクリップユニット3は、リンク機構(図示省略)によって連結される。つまり、複数のクリップユニット3は、リンク機構によって無端状に連結される。
複数のクリップユニット3は、駆動機構(図示省略)によって循環経路に沿って走行される。具体的には、複数のクリップユニット3は、それぞれ一対のレール装置7L,7Rの基準レール8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3は、右側のレール装置7R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7Lでは反時計回りに巡回移動する。一対のレール装置7L,7Rでは、互いに同数のクリップユニット3が巡回移動する。
駆動機構は、公知の構成を採用できるため、詳細な説明は省略する。一例を示すと、駆動機構は、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5L,5Rを駆動する電動モータと、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6L,6Rを駆動する電動モータと、を有して構成される。
回転駆動される入口側スプロケット5L,5R及び出口側スプロケット6L,6Rに対して各クリップユニット3が順次係合と離脱とを繰り返すことで、各クリップユニット3には、巡回経路に沿って走行する力が付与される。
延伸装置1は、左右のレール装置7L,7Rの間隔を調整する横方向調整機構(図示省略)を有している。横方向調整機構は、例えば、電動モータ又は手動ハンドルが連結されたねじ機構を有する直動機構であり、レールユニットを左右方向に移動させる。横方向調整機構は、公知の構成を採用できるため、図示及び詳細な説明は省略する。
クリップユニット3を走行させる駆動装置及び横方向調整機構は、コントローラ(図示省略)によって作動が制御される。
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3によりフィルムの両側縁が把持される。クリップユニット3によって把持されたフィルムは、クリップユニット3の移動に伴い、搬送方向に沿って搬送される。搬送されたフィルムは、出口側においてクリップユニット3の把持が解放され、そのまま直進する。このようにして、クリップユニット3によって把持されるフィルムは、入口側から出口側に向けて搬送される。
なお、図2に示すように、フィルムは、所定の平面(以下、「フィルム搬送面P」と称する。)上に沿うようにして一方向に搬送される。フィルム搬送面Pは、例えば、水平面に平行な仮想平面である。以下の説明において、フィルムに対して垂直又は平行等の用語は、実際に搬送されるフィルムに対して垂直又は平行の意味ではなく、フィルム搬送面Pに対して垂直又は平行(言い換えると、フィルム搬送面Pに平行となるように理想的に搬送されたフィルムに対して垂直又は平行)の意味である。
延伸装置1では、左右のレール装置7L,7R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。フィルム搬送エリアTAでは、延伸装置1の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。
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。よって、予熱ゾーンZaでは、フィルムの横延伸は行われず、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。
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、クリップユニット3同士の横方向の間隔(TD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)が行われる。
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。
次に、加熱装置100の構成について説明する。
加熱装置100は、図2に示すように、フィルム搬送エリアTAを覆うようにして設けられる略箱状の本体部10を有する。
本体部10は、フィルム搬送エリアTAの各ゾーンに対応して、複数の加熱室(本実施形態では3つの加熱室)を有する。具体的には、本体部10の内部には、加熱室として、予熱室21、延伸室22、及び熱処理室23が区画される。予熱室21の内部が予熱ゾーンZa、延伸室22の内部が延伸ゾーンZb、熱処理室23の内部が熱処理ゾーンZcにそれぞれ対応する。なお、以下では、予熱室21、延伸室22、及び熱処理室23を総称して単に「加熱室」とも称する。
本体部10は、予熱室21と本体部10の外部とを仕切る入口壁11と、熱処理室23と本体部10の外部とを仕切る出口壁12と、予熱室21と延伸室22とを仕切る仕切部としての第1仕切壁13と、延伸室22と熱処理室23とを仕切る第2仕切壁14と、を有する。以下では、入口壁11、出口壁12、第1仕切壁13、及び第2仕切壁14を総称して、「仕切部」とも称する。
入口壁11には、フィルムが搬入される入口11aが形成される。また、出口壁12には、フィルムが搬出される出口12aが形成される。
第1仕切壁13には、フィルムが通過する通過口としての第1通過口13aが形成される。第2仕切壁14には、フィルムが通過する通過口としての第2通過口14aが形成される。入口11a、出口12a、第1通過口13a、及び第2通過口14aは、それぞれフィルム、基準レール8、ピッチ設定レール9、及びクリップユニット3の通過を許容する。このように、入口11a、出口12a、第1通過口13a、及び第2通過口14aは、それぞれ加熱室に開口するように仕切部に形成されフィルムの通過を許容する「通過口」に相当する。なお、後述の図3では、フィルム、基準レール8、及びクリップユニット3等の図示を省略している。
より具体的には、予熱室21との関係では、入口11a及び第1通過口13aが「通過口」に相当する。延伸室22との関係では、第1通過口13a及び第2通過口14aが「通過口」に相当する。熱処理室23との関係では、第2通過口14a及び出口12aが「通過口」に相当する。
加熱装置100は、搬送されるフィルムの温度を制御する温度制御装置30と、本体部10内の気流を制御するための気流制御装置40と、をさらに有する。
温度制御装置30は、予熱室21、延伸室22、及び熱処理室23のそれぞれに設けられる。各加熱室に設けられる温度制御装置30は、基本的に同様の構成を有するため、以下では、予熱室21に設けられる温度制御装置30を例に具体的構成を説明し、延伸室22及び熱処理室23内の温度制御装置30については、具体的説明及び符示を適宜省略する。
温度制御装置30は、搬送されるフィルムに対して所定の温度の気体(エア)を噴き付けてフィルムを加熱する加熱部としての加熱ノズル31a,31bと、加熱ノズル31a,31bに対して気体を供給する気体供給源としてのブロワ32と、ブロワ32から加熱ノズル31a,31bへの気体の温度を調整する温度調整部としての熱交換器33と、を有する。
温度制御装置30では、搬送されるフィルムを挟んで当該フィルムの垂直方向において対向する二つの加熱ノズル31a,31bを対として、複数対の加熱ノズル31a,31bがフィルムの搬送方向に所定の間隔を空けて設けられる。本実施形態では、フィルムの搬送方向に間隔を空けて三対の加熱ノズル31a,31bが設けられる。なお、加熱ノズル31a,31bの数は、三対に限定されず、一対又は二対でもよいし、四対以上であってもよい。また、各加熱室に設けられる加熱ノズル31a,31bの数は、互いに同数に限定されず、加熱室ごとに個別に数を設定してよい。
一対の加熱ノズル31a,31bは、フィルムに対して所定の間隔を空けてフィルムの垂直方向において対向する。各加熱ノズル31a,31bとフィルムとの間の垂直方向の間隔は、同一である。また、加熱ノズル31a,31bは、フィルムに対して垂直に気体を噴き付ける。三対の加熱ノズル31a,31bは、入口壁11と第1仕切壁13との間であって、搬送方向における略中央付近に等間隔を空けて設けられる。
ブロワ32から吐出された気体は、供給ライン34を通じて各加熱ノズル31a,31bに供給され、各加熱ノズル31a,31bを通じてフィルムに向けて噴き付けられる。予熱室21内の気体は、排気ダクト(図示省略)等で構成される排気ライン35を通じてブロワ32に吸い込まれる。このようにして、気体の循環ラインが形成される。
熱交換器33は、ブロワ32と加熱ノズル31a,31bとを接続する供給ライン34を通過する気体を所望の温度に調整する。所望の温度に調整された気体が加熱ノズル31a,31bを通じてフィルムに向けて噴き付けられる。これにより、フィルムの温度が制御される。
本実施形態では、本体部10の外部と予熱室21との間、予熱室21と延伸室22との間、延伸室22と熱処理室23との間、及び熱処理室23と本体部10の外部との間の気流をそれぞれ制御する四つの気流制御装置40が設けられる。これにより、入口11a及び出口12aを通じた本体部10の外部と内部との間の気流と、本体部10の内部における加熱室間での気流と、が制御される。気流制御装置40の各構成は、基本的には同様であるため、以下では、予熱室21と延伸室22との間の気流を制御する気流制御装置40を例に説明し、その他の気流制御装置40については具体的な説明及び符示を適宜省略する。また、以下では、予熱室21の加熱ノズル31a,31bに気体を供給するブロワ32を「第1ブロワ32a」、延伸室22の加熱ノズル31a,31bに気体を供給するブロワ32を「第2ブロワ32b」とも称する。
気流制御装置40は、図3に示すように、第1仕切壁13に設けられ気体を吸引する吸引部41と、予熱室21に設けられ気体を噴射して吸引部41への気流を制動する第1噴射部としての一対の第1制動ノズル42a,42bと、延伸室22に設けられ気体を噴射して吸引部41への気流を制動する第2噴射部としての一対の第2制動ノズル43a,43bと、吸引部41を通じて気体を吸引する動力源としてのブロワ45と、を有する。なお、他の気流制御装置40では、吸引部41は、それぞれ入口壁11、出口壁12、及び第2仕切壁14のいずれかに設けられる。また、ブロワ45は、各気流制御装置40において共通に使用されるが、これに限定されるものではない。
吸引部41は、第1仕切壁13に開口する排気口E1が設けられる一対の第1吸引部50a,50bと、第1仕切壁13に開口する排気口E2が設けられる一対の第2吸引部55a,55bを有する。
一対の第1吸引部50a,50b及び一対の第2吸引部55a,55bは、第1仕切壁13の第1通過口13aの近傍に設けられる。一対の第1吸引部50a,50bの排気口E1は、予熱室21に面する側の第1仕切壁13の側面に開口する。一対の第2吸引部55a,55bの排気口E2は、延伸室22に面する側の第1仕切壁13の側面に開口する。このように、一対の第1吸引部50a,50bは、一対の第2吸引部55a,55bに対して、フィルムの搬送方向の上流側に設けられる。
第1仕切壁13の内部には、排気口E1,E2とブロワ45とを連通する吸込通路46が形成される。第1吸引部50a及び第2吸引部55aとブロワ45との間には、気体の通過を許容する貫通孔によって、吸引した気体の流れを整流して圧力バランスを整える均圧板48aが設けられる。同様に、第1吸引部50b及び第2吸引部55bとブロワ45との間には、均圧板48bが設けられる。
第1吸引部50a,50bでは、予熱室21に臨むように開口して設けられる排気口E1を通じて、主に予熱室21から延伸室22に向けて第1通過口13aを通過しようとする気体が吸引される。同様に、第2吸引部55a,55bでは、延伸室22に臨むように開口して設けられる排気口E2を通じて、主に予熱室21から第1通過口13aを通過し延伸室22に向けて移動する気体を吸引する。
一対の第1吸引部50a,50bは、フィルムの搬送方向に重ねられた2枚のスライド板51,53をそれぞれ有する。重ねられた2枚のスライド板51,53は、互いの接触面において相対的にスライド可能である。一方のスライド板51には複数の貫通孔52が形成され、他方のスライド板53には複数の貫通孔54が形成される。
図4(a)は、図3における矢印A方向からみた第1吸引部50aを示す拡大図であり、図4(b)は、図3における矢印B方向からみた第2吸引部55aを示す拡大図である。図4(a)に示すように、一方のスライド板51に形成される貫通孔52は、他方のスライド板53に形成される貫通孔54と少なくとも一部が板厚方向(フィルムの搬送方向)において重なるように設けられる。2枚のスライド板51,53の貫通孔52,54が重なった部分によって排気口E1が構成される。貫通孔52,54は、例えば、長穴形状に形成される。2枚のスライド板51,53を図4中左右方向に相対的にスライドさせることによって、貫通孔52と貫通孔54とが重なる面積を変えることができる。これにより、排気口E1の開口面積を変化させて排気口E1を通じて吸引される気体の吸引量を調整できる。
第2吸引部55a,55bの構成は、第1吸引部50a,50bの構成と同様である。一対の第2吸引部55a,55bは、2枚のスライド板56,58を有する。スライド板56には複数の貫通孔57が形成され、スライド板58には複数の貫通孔59が形成される。図4(b)に示すように、フィルムの搬送方向に重なる貫通孔57と貫通孔59とによって、排気口E2が形成される。
図4(a),(b)におけるハッチングは、第1吸引部50aの排気口E1の開口面積及び第2吸引部55aの排気口E2の開口面積を示すものである。図4(a)では、第1吸引部50aにおける貫通孔52と貫通孔54とは、略一致するように重なっている。一方、図4(b)に示す第2吸引部55aでは、貫通孔57と貫通孔59とは、一部のみが重なっている。このように、第2吸引部55a,55bの排気口E2の開口面積は、第1吸引部50a,50bの排気口E1の開口面積よりも小さくなるように設定される。これにより、第2吸引部55a,55bによる気体の吸引量は、第1吸引部50a,50bによる気体の吸引量よりも少なくなる。
第1吸引部50aの排気口E1と第2吸引部55aの排気口E2は、フィルムの幅方向において第1通過口13aの全域にわたって分布することが望ましい。これにより、フィルムの幅方向の全体において第1通過口13aを通過しようとする気流を第1吸引部50a及び第2吸引部55aによって吸引することができる。
第1制動ノズル42には、気体供給源として第1ブロワ32aから気体が供給される。第2制動ノズル43には、気体供給源として第2ブロワ32bから気体が供給される。このように、第1制動ノズル42の気体供給源は、第1制動ノズル42が設けられる予熱室21の温度制御装置30の気体供給源と共通である。第2制動ノズル43の気体供給源は、第2制動ノズル43が設けられる延伸室22の温度制御装置30の気体供給源と共通である。また、入口壁11の上流に設けられる第1制動ノズル及び出口壁12の下流に設けられる第2制動ノズルの気体供給源は、本体部10の外部(大気)を吸い込んで吐出するブロワ44(図2参照)が用いられる。なお、気体供給源は、第1制動ノズル42及び第2制動ノズル43(気流制御装置40)と温度制御装置30とで、別々であってもよい。
図3に示すように、一対の第1制動ノズル42a,42bは、フィルム搬送面Pを挟んでフィルム搬送面Pの垂直方向に互いに対向して設けられる。ブロワ42cによって予熱室21の気体が一対の第1制動ノズル42a,42bに導かれ、一対の第1制動ノズル42a,42bを通じて気体がフィルムに向けて噴き付けられる。
同様に、一対の第2制動ノズル43a,43bは、フィルム搬送面Pを挟んでフィルム搬送面Pの垂直方向に互いに対向して設けられる。ブロワ43cによって延伸室22の気体が一対の第2制動ノズル43a,43bに導かれ、一対の第2制動ノズル43a,43bを通じて気体がフィルムに向けて噴き付けられる。
このように、一対の第1制動ノズル42a,42b及び一対の第2制動ノズル43a,43bが噴射する気体は、自身が設けられる加熱室内の気体であるため、気体の噴射によるフィルム及び加熱室(予熱室21及び延伸室22)内の温度変化が防止される。
吸引部41よりもフィルム搬送方向の上流に設けられる一対の第1制動ノズル42a,42bの気体の噴射角度θ1は、フィルム搬送方向の上流に向けて気体が噴き付けられるように、フィルム搬送面Pの垂直方向及び平行方向(フィルムの搬送方向)のそれぞれに対して傾斜している。吸引部41よりもフィルム搬送方向の下流に設けられる一対の第2制動ノズル43a,43bの気体の噴射角度θ2は、フィルム搬送方向の上流に向けて気体が噴き付けられるように、フィルム搬送面Pの垂直方向及び平行方向のそれぞれに対して傾斜している。
具体的には、フィルム搬送面Pに対して垂直な線を基準線とし、第1制動ノズル42a,42bが気体を噴射する方向(図3中矢印)と基準線とがなす鋭角側の角度(言い換えると劣角)を噴射角度θ1とした場合、噴射角度θ1は、0°より大きく90°よりも小さい(0°<θ1<90°)。好ましくは、第1制動ノズル42a,42bの噴射角度θ1は、0°よりも大きく45°以下である(0°<θ1≦45°)。
同様に、第2制動ノズル43a,43bの噴射角度θ2は、0°より大きく90°よりも小さい(0°<θ2<90°)。好ましくは、第2制動ノズル43a,43bの噴射角度θ2は、0°よりも大きく45°以下である(0°<θ2≦45°)。
なお、第1制動ノズル42aと第1制動ノズル42bの噴射角度は、θ1で同一である。第2制動ノズル43aと第2制動ノズル43bの噴射角度は、θ2で同一である。
また、一対の第1制動ノズル42a,42bが噴射する気体の時間当たりの噴射量は、一対の第2制動ノズル43a,43bが噴射する気体の噴射量よりも多く設定されるが、同一であってもよい。
次に、加熱装置100の作用について説明する。
一般に、加熱装置では、隣接する加熱室間での温度差や圧力差によって、仕切壁の通過口を通じて加熱室間での気流が生じることがある。このような気流が生じると、加熱室内の温度変化が生じ、加熱室内での温度分布の変化(温度ムラ)が生じる。温度ムラが生じると、フィルムの品質を低下させるおそれがあるため、加熱室間の気流を防止することが望ましい。
加熱室間の気流を防止する方法として、フィルムに向けて噴射した気体によりエアカーテンを形成して、エアカーテンによって気流を遮断することが考えられる。そして、気流の遮断効果を高めるためには、エアカーテンを加熱室間の通過口付近に設ける、噴射する気体の流量又は速度を増加させる、といった方法が考えられる。
しかしながら、エアカーテンを加熱室間の通過口付近に設けたり、噴射する気体の流量又は速度を増加させたりすると、エアカーテンを形成するために噴射される気体自体が加熱室間を移動する気流となって加熱室内に流入する可能性がある。よって、気体を噴射して形成されるエアカーテンによる気流の遮断には、限界がある。
これに対し、本実施形態の加熱装置100では、気体を吸引する吸引部41が第1仕切壁13の第1通過口13aの近傍に設けられるため、第1通過口13aを通じて予熱室21と延伸室22との間を移動しようとする気体は、吸引部41によって吸引される。これにより、加熱室間での気流の発生が抑制され、予熱室21と延伸室22とにおける温度ムラの発生が抑制される。また、気体の噴射ではなく吸引によって予熱室21と延伸室22との間の気体の移動を抑制するため、噴射した気体が予熱室21又は延伸室22に流入して温度ムラが生じるといった事態も防止される。よって、予熱室21及び延伸室22内での温度ムラの発生を充分に抑制することができる。
また、加熱装置100では、通常、フィルムの搬送の影響を受けるため、フィルムの搬送方向の下流側から上流側へ向かう気流よりも、フィルムの搬送方向の上流側から下流側へと向かう気流のほうが発生しやすい。これに対し、加熱装置100では、吸引部41よりもフィルム搬送方向の上流にある第1制動ノズル42a,42bが上流に向けて気体を噴射し、吸引部41よりも下流にある第2制動ノズル43a,43bも上流に向けて気体を噴射する。このため、予熱室21から延伸室22へと移動しようとしてフィルムと共に第1通過口13aを通過しようとする気流は、第1制動ノズル42a,42bから噴射される気体によって、第1通過口13aから遠ざかるように押し戻されるか、又は、速度が減速される。同様に、予熱室21から延伸室22へと移動しようとして第1通過口13aを通過し延伸室22内へ向かう気流は、第2制動ノズル43a,43bから噴射される気体によって、予熱室21へ向け押し戻されるか、又は、速度が減速される。これにより、第1通過口13aを通過して延伸室22内に向かう気流の流量や速度が低減されるため、フィルムの搬送に伴って予熱室21から延伸室22へ移動しようとする気流を吸引部41によってより確実に吸引することができる。
また、吸引部41は、第1吸引部50a,50b及び第2吸引部55a,55bを有し、相対的に上流側の第1吸引部50a,50bの気体の吸引量は、第2吸引部55a,55bの気体の吸引よりも多く設定される。第1吸引部50a,50bの吸引量を相対的に多くすることで、発生頻度や流量が多くなりやすい上流側から下流側へ向かう気流を効果的に吸引することができる。
同様に、吸引部41の上流側にある第1制動ノズル42a,42bの気体の噴射量を下流側にある第2制動ノズル43a,43bよりも多く設定することで、吸引部41による上流側から下流側へ向かう気流の吸引を効果的に行うことができる。
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
搬送されるフィルムを加熱する加熱装置100は、内部に加熱室(予熱室21、延伸室22、熱処理室23)が区画されると共に加熱室に開口してフィルムの通過を許容する通過口(入口11a、第1通過口13a,第2通過口14a、出口12a)が形成される本体部10と、通過口を通過する気流を制御する気流制御装置40と、を備え、気流制御装置40は、通過口に設けられ気体を吸引する吸引部41を有する。
この構成では、通過口を通じて加熱室に流入又は流出しようとする気体は、吸引部41によって吸引される。これにより、加熱室に流入又は流出する気流の発生が抑制され、加熱室における温度ムラの発生が抑制される。また、加熱室に流入又は流出する気体の移動を気体の噴き付けではなく吸引によって抑制するため、噴き付けた気体自体が加熱室に流入又は流出して温度ムラが生じるといった事態も防止される。よって、加熱室内での温度ムラの発生を充分に抑制することができる。
また、加熱装置100では、吸引部41に対してフィルムの搬送方向の上流側に設けられフィルムに向けて気体を噴き付ける第1制動ノズル42a,42bと、吸引部41に対してフィルムの搬送方向の下流側に設けられフィルムに向けて気体を噴き付ける第2制動ノズル43a,43bと、をさらに備え、フィルムに対する第1制動ノズル42a,42bの気体の噴射角度θ1は、フィルムの搬送方向の上流に向けて気体を噴き付けるようにフィルムの垂直方向から傾斜し、フィルムに対する第2制動ノズル43a,43bの気体の噴射角度θ2は、フィルムの搬送方向の上流に向けて気体を噴き付けるようにフィルムの垂直方向から傾斜する。
この構成では、上流側から通過口を通じて加熱室内に移動しようとする気流は、第1制動ノズル42a,42b及び第2制動ノズル43a,43bによって噴射される気体によって、押し戻されるか、又は、速度が減速される。これにより、気流の流量や速度が低減されるため、フィルムの搬送に伴って発生する上流側から下流側へと向かう気流を吸引部41によってより確実に吸引できる。したがって、加熱室内での温度ムラの発生をより一層抑制することができる。
また、加熱装置100では、第1制動ノズル42a,42による気体の噴射量は、前記第2制動ノズル43a,43bによる気体の噴射量と同一又は多くなるように設定される。
この構成では、第1制動ノズル42a,42の噴射量を少なくとも第2制動ノズル43a,43bの噴射量以上とすることで、フィルムの搬送に伴って発生する上流側から下流側へと向かう気流を効果的に制動することができる。よって、上流側から下流側へと向かう気流を吸引部41によって効果的に吸引でき、加熱室内での温度ムラの発生をより一層抑制することができる。
また、加熱装置100では、吸引部41は、それぞれ気体を吸引する第1吸引部50a,50b及び第2吸引部55a,55bを有し、第1吸引部50a,50bは、第2吸引部55a,55bに対してフィルムの搬送方向において上流側に設けられ、第1吸引部50a,50bによる気体の吸引量は、第2吸引部55a,55bによる気体の吸引量と同一又は多くなるように設定される。
この構成では、第1吸引部50a,50bの吸引量を少なくとも第2吸引部55a,55b以上とすることで、フィルムの搬送に伴って発生する上流側から下流側へと向かう気流を効果的に吸引することができる。よって、加熱室内での温度ムラの発生をより一層抑制することができる。
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。
上記実施形態では、仕切部である入口壁11、出口壁12、第1仕切壁13、及び第2仕切壁14のそれぞれに吸引部41が設けられる。これに対し、気流が発生して加熱室内の温度が変化するおそれが低い場合や、温度変化がフィルムの品質に影響を与えないよう場合には、すべての仕切部に吸引部41が設けられなくてもよい。加熱装置100は、少なくとも仕切部のいずれかに吸引部41が設けられる構成であればよい。
また、上記実施形態では、吸引部41の排気口E1,E2は、通過口付近であって、加熱室に面する仕切部の側面に開口する。これに対し、吸引部41が通過口の内壁の一部を構成し、排気口E1,E2が通過口に開口する構成としてもよい。また、仕切部の側面に開口する排気口E1,E2と、通過口の内壁に開口する排気口E1,E2と、の両方を設けてもよい。
また、上記実施形態では、加熱装置100は、複数の加熱室を有する。これに対し、加熱装置100は、単一の加熱室を有するものでもよい。この場合であっても、入口11a及び出口12aの少なくとも一方に吸引部41を設けることで、加熱室の温度変化を抑制することができる。
また、上記実施形態では、吸引部41は、相対的に搬送方向の上流側に設けられる第1吸引部50a,50bと、相対的に下流に設けられる第2吸引部55a,55bと、を有する。第1吸引部50a,50bによる気体の吸引量は、第2吸引部55a,55bによる気体の吸引量よりも多い。これに対し、吸引部41の構成は、上記構成に限定されない。第1吸引部50a,50bの吸引量は、第2吸引部55a,55bの吸引量より少なくてもよい。また、第1吸引部50a,50bと第2吸引部55a,55bとは、吸引量が同じに設定されてもよい。
また、上記実施形態では、第2吸引部55a,55bは、一方のスライド板56を他方のスライド板58に対してスライドさせることで、排気口E2の開口面積を調整して、吸引量が調整される構成である。これに対し、吸引量を調整する構成は、上記構成に限定されず、その他の構成としてもよい。例えば、第1吸引部50a,50bから吸引した気体が通過する排気ラインと、第2吸引部55a,55bから吸引した気体が通過する排気ラインと、に分け、各排気ラインに通過する気体の流量を制御するバルブや風量調整ダンパを設けてもよい。例えば、第1吸引部50a,50bと均圧板58a,58bとの間、第2吸引部55a,55bと均圧板58a,58bとの間にバルブや風量調整ダンパを設けることができる。このような構成によっても、第1吸引部50a,50bの吸引量が第2吸引部55a,55bの吸引量よりも多くなるように設定することができる。
また、上記実施形態では、気流制御装置40の第1制動ノズル42a,42b及び第2制動ノズル43a,43bは、それぞれ搬送方向の上流に向けて気体を噴射するように、フィルム搬送面Pの垂直方向に対して傾斜するように設けられる。これに対し、下流側の第2制動ノズル43a,43bは、搬送方向の下流に向けて気体を噴射するようにして、フィルム搬送面Pの垂直方向に対して傾斜するように設けられてもよい。
また、上記実施形態では、気流制御装置40の第1制動ノズル42a,42b及び第2制動ノズル43a,43bは、それぞれ気体の噴射角度θ1,θ2がフィルム搬送面Pの垂直方向に対して傾斜するように設けられる。これに対し、第1制動ノズル42a,42b及び第2制動ノズル43a,43bは、気体の噴射角度θ1,θ2がフィルム搬送面Pに対して垂直となるように設けられてもよい。また、加熱装置100においては、第1制動ノズル42a,42b及び第2制動ノズル43a,43bは必須の構成ではない。
100 加熱装置
10 本体部
11a 入口(通過口)
12a 出口(通過口)
13a 第1通過口(通過口)
14a 第2通過口(通過口)
21 予熱室(加熱室)
22 延伸室(加熱室)
23 熱処理室(加熱室)
40 気流制御装置
41 吸引部
42a 第1制動ノズル(第1噴射部)
42b 第1制動ノズル(第1噴射部)
43a 第2制動ノズル(第2噴射部)
43b 第2制動ノズル(第2噴射部)
50a 第1吸引部
50b 第1吸引部
55a 第2吸引部
55b 第2吸引部
10 本体部
11a 入口(通過口)
12a 出口(通過口)
13a 第1通過口(通過口)
14a 第2通過口(通過口)
21 予熱室(加熱室)
22 延伸室(加熱室)
23 熱処理室(加熱室)
40 気流制御装置
41 吸引部
42a 第1制動ノズル(第1噴射部)
42b 第1制動ノズル(第1噴射部)
43a 第2制動ノズル(第2噴射部)
43b 第2制動ノズル(第2噴射部)
50a 第1吸引部
50b 第1吸引部
55a 第2吸引部
55b 第2吸引部
Claims (4)
- 搬送されるフィルムを加熱する加熱装置であって、
内部に加熱室が区画されると共に前記加熱室に開口して前記フィルムの通過を許容する通過口が形成される本体部と、
前記通過口を通過する気流を制御する気流制御装置と、を備え、
前記気流制御装置は、前記通過口が形成される仕切部に設けられ気体を吸引する吸引部を有する、
加熱装置。 - 請求項1に記載の加熱装置であって、
前記吸引部に対して前記フィルムの搬送方向の上流側に設けられ前記フィルムに向けて気体を噴き付ける第1噴射部と、
前記吸引部に対して前記フィルムの搬送方向の下流側に設けられ前記フィルムに向けて気体を噴き付ける第2噴射部と、をさらに備え、
前記フィルムに対する前記第1噴射部の気体の噴射角度は、前記フィルムの搬送方向の上流に向けて気体を噴き付けるように前記フィルムの垂直方向から傾斜し、
前記フィルムに対する前記第2噴射部の気体の噴射角度は、前記フィルムの搬送方向の上流に向けて気体を噴き付けるように前記フィルムの垂直方向から傾斜する、
加熱装置。 - 請求項2に記載の加熱装置であって、
前記第1噴射部による気体の噴射量は、前記第2噴射部による気体の噴射量と同一又は多くなるように設定される、
加熱装置。 - 請求項1から3のいずれか一つに記載の加熱装置であって、
前記吸引部は、それぞれ気体を吸引する第1吸引部及び第2吸引部を有し、
前記第1吸引部は、前記第2吸引部に対して前記フィルムの搬送方向において上流側に設けられ、
前記第1吸引部による気体の吸引量は、前記第2吸引部による気体の吸引量と同一又は多くなるように設定される、
加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022034676A JP2023130162A (ja) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022034676A JP2023130162A (ja) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 加熱装置 |
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Family Applications (1)
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JP2022034676A Pending JP2023130162A (ja) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 加熱装置 |
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-
2022
- 2022-03-07 JP JP2022034676A patent/JP2023130162A/ja active Pending
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