JP7125816B1 - 延伸試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試験片の交換の際、前記試験片の延伸が行われる試験空間を速やかに試験温度に到達させることができる延伸試験装置および延伸試験方法を提供することである。【解決手段】延伸試験装置１は、筐体２と、筐体２内に設けられた少なくとも１つの加熱槽５と、筐体２に対して出し入れが可能な引出ユニット３と、引出ユニット３内に設けられて複数のチャック部４３及び把持部４５に保持された試験片Ｔを延伸可能な試験片延伸部４と、引出ユニット３が筐体２内の格納位置Ｐにある状態で試験片延伸部４が位置付けられて試験片Ｔの延伸が行われる筐体２内の試験空間ＴＳと、を備え、引出ユニット３が筐体２外の取出位置Ｑにある状態で、加熱空間と試験空間ＴＳとが連通しない状態とすることができる。【選択図】図１（ａ）

Description

本発明は、延伸試験装置に関し、より詳しくは、所定の温度で一軸または二軸方向に樹脂フィルム等の試験片を延伸させて当該試験片の特性を評価する延伸試験装置に関する。

樹脂フィルムは、包装、雑貨、農業、工業、食品、医療、光学など広範囲の分野に亘って利用されている。樹脂フィルムは、例えば、弾性率向上、脆弱性改善、水蒸気透過率改善、光学的異方性付与など、機能性を持たせることを目的として、二軸延伸を行う場合がある。

近年、二軸延伸フィルムは、用途の多様化、軽量化、高機能化に伴い成形性や品質の要求も厳しく、延伸中の破断、偏肉精度の低下、配向の不均一など様々な課題がある。樹脂フィルムの特性は延伸の程度によって変化するため、それらの課題を解決するためには樹脂フィルムの特性の変化と延伸の程度との関係を適切に把握する必要がある。

樹脂フィルムの特性の変化と延伸の程度との関係を適切に把握するためには、延伸後の樹脂フィルムの特性のみではなく、延伸過程にある樹脂フィルムにおいてどのような特性の変化がおきているかを適切に把握する必要がある。すなわち、延伸中の樹脂フィルムの特性をその場（ｉｎ－ｓｉｔｕ）で適切に評価することが必要である。

延伸中の樹脂フィルムの特性をその場（ｉｎ－ｓｉｔｕ）で評価できる延伸試験装置として、特許文献１に記載の樹脂フィルム特性評価装置がある。この特許文献１に記載の装置は、温度制御可能な恒温槽と、恒温槽の内部に設けられ、試験片としての樹脂フィルムを２軸以上に同時延伸可能なフィルム延伸手段と、延伸中の樹脂フィルムに対して電磁波を照射する電磁波照射手段と、樹脂フィルムを透過した電磁波を検出する検出手段とを備えており、所定の試験温度に設定された恒温槽内で樹脂フィルムを延伸しつつ、検出手段の検出結果に基づいて樹脂フィルムの特性を評価するものである。そして、恒温槽内には、温風を噴出する吹出ノズルと、恒温槽内の空気を吸込む吸込ノズルとがフィルム延伸手段を挟んで対向して設けられている。

特開２０１１－０９５２５２号公報

特許文献１に記載されている装置は、上面に設けられた蓋部を解放することにより、延伸手段への樹脂フィルムの着脱を行うものである。したがって、樹脂フィルムを交換するために蓋部を解放すると恒温槽内の空気が外気と入れ替わるので、恒温槽内が所定の試験温度に到達するために要する時間が長くなる。また、樹脂フィルムの交換直後に、恒温槽内の温度ムラが生ずる虞もある。また、段階的に温度を変えて複数の温度条件における樹脂フィルムの特性を評価しようとすると、樹脂フィルムは、恒温槽内の温度が遷移する過程を経ることになる。恒温槽内の温度が遷移する過程を経ることを避けるために、複数の温度毎に樹脂フィルムを延伸試験装置から出し入れすると、評価に要する時間が長くなる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、試験片の交換の際、試験片の延伸が行われる試験空間を速やかに試験温度に到達させることができる延伸試験装置を提供することである。また、さらなる目的は、段階的に温度を変えて複数の温度条件における試験片の特性を評価する場合に、試験片を装置から出し入れすることなく、恒温槽内の温度を速やかに各試験温度に到達させることができる延伸試験装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明に係る延伸試験装置は、筐体（２）と、前記筐体（２）内に設けられた少なくとも１つの加熱槽（５）と、前記筐体（２）内の格納位置（Ｐ）と前記筐体（２）外の取出位置（Ｑ）との間で出し入れが可能な引出ユニット（３）と、前記引出ユニット（３）に設けられて試験片（Ｔ）を保持して延伸することが可能な試験片延伸部（４）と、前記引出ユニット（３）が前記格納位置（Ｐ）にある状態で、前記試験片延伸部（４）が位置付けられて前記試験片（Ｔ）の延伸が行われる前記筐体（２）内の試験空間（ＴＳ）と、を備え、前記引出ユニット（３）が前記格納位置（Ｐ）にある状態で、前記加熱槽（５）と前記試験空間（ＴＳ）とが連通して前記加熱槽（５）からの加熱空気が前記試験空間（ＴＳ）に流入可能となり、前記引出ユニット（３）が前記取出位置（Ｑ）にある状態で、前記加熱槽（５）と前記試験空間（ＴＳ）とが連通せず前記加熱槽（５）からの加熱空気が前記試験空間（ＴＳ）に流入不可能となることを特徴とする。

本発明にかかる延伸試験装置によれば、引出ユニット（３）が筐体（２）外の取出位置（Ｑ）にある状態で、加熱槽（５）と試験空間（ＴＳ）とが連通せず加熱槽（５）からの加熱空気が試験空間（ＴＳ）に流入不可能となるので、加熱槽（５）のみを予め加熱することができる。したがって、引出ユニット（３）を格納位置（Ｐ）に格納したときの試験空間（ＴＳ）の温度を所望の試験温度に迅速に設定できる。

また、本発明にかかる延伸試験装置は、筐体（２）と、前記筐体（２）内に設けられた少なくとも１つの加熱槽（５）と、前記筐体（２）内の格納位置（Ｐ）と前記筐体（２）外の取出位置（Ｑ）との間で出し入れが可能な引出ユニット（３）と、前記引出ユニット（３）に設けられて前記試験片（Ｔ）を保持して延伸することが可能な試験片延伸部（４）と、前記引出ユニット（３）が前記格納位置（Ｐ）にある状態で、前記試験片延伸部（４）が位置付けられて前記試験片（Ｔ）の延伸が行われる前記筐体（２）内の試験空間（ＴＳ）と、を備え、前記引出ユニット（３）は、前記試験空間（ＴＳ）と前記加熱槽（５）とを連結するための連結部材（３２）を備え、前記連結部材（３２）は、前記引出ユニット（３）側と前記加熱槽（５）側との間で進退移動が可能であり、前記連結部材（３２）が前記加熱槽（５）側の突出位置に突出した状態で、前記連結部材（３２）によって前記試験空間（ＴＳ）と前記加熱槽（５）との隙間が塞がれた状態となり、前記連結部材（３２）が前記引出ユニット（３）側の退避位置に退避した状態で、前記試験空間（ＴＳ）と前記加熱槽（５）との隙間が開かれた状態となることを特徴とする。

本発明にかかる延伸試験装置によれば、引出ユニット（３）が筐体（２）内の格納位置（Ｐ）にある状態で、加熱空間と試験空間（ＴＳ）との隙間が塞がれた状態とすることができる。したがって、加熱空気が隙間から漏れて拡散する場合と比べ、連結部材（３２）によってすき間が塞がれた状態の試験空間（ＴＳ）は、より迅速に均一な試験温度に設定できる。また、加熱空間で加熱された空気が隙間から漏れて周辺に拡散することを防止できるので、加熱された空気の拡散によって周辺に配置されている制御または測定のための構成要素に悪影響を与えることも回避できる。

また、本発明にかかる延伸試験装置は、前記加熱槽（５）が、前記筐体（２）内に少なくとも２つ設けられ、少なくとも２つの前記加熱槽（５ａ，５ｂ）は、前記第２軸方向に並べて配列されており、少なくとも２つの前記加熱槽（５ａ，５ｂ）のそれぞれが、独立して温度設定可能であって、前記引出ユニット（３）が前記格納位置（Ｐ）にある状態で、少なくともいずれかの前記加熱槽（５ａ，５ｂ）と前記試験片延伸部（４）が位置づけられた前記試験空間（ＴＳ）とが連通して前記加熱槽（５ａ，５ｂ）からの加熱空気が前記試験空間（ＴＳ）に流入可能となるように構成することができる。このように構成することによって、試験片延伸部（４）を筐体（２）内に配置した状態で、２つの加熱槽（５ａ，５ｂ）の間で延伸試験に用いる加熱槽（５）を切り替えることができる。したがって、１つの試験片（Ｔ）に対して２以上の温度で延伸試験を行う場合、試験片（Ｔ）を筐体（２）から出すことなく試験を行うことができる。したがって、延伸試験に要する時間を短縮できる。

本発明にかかる延伸試験装置によれば、試験片の交換の際、試験片の延伸が行われる試験空間を速やかに試験温度に到達させることができ、また、段階的に温度を変えて複数の温度条件における試験片の特性を評価する場合に、試験片を装置から出し入れすることなく、恒温槽内の温度を速やかに各試験温度に到達させることができる。

本発明の一実施形態としての延伸試験装置の外観斜視図であり、引出ユニットが筐体内の格納位置に格納された状態を示す図である。 本発明の一実施形態としての延伸試験装置の外観斜視図であり、引出ユニットが筐体外の取出位置に取り出された状態を示す図である。 延伸試験装置が備える引出ユニットの上面図であり、試験片延伸部のチャック部材の相互間距離が最小となっている状態を示す図である。 延伸試験装置が備える引出ユニットの上面図であり、試験片延伸部のチャック部材の相互間距離が最大となっている状態を示す図である。 延伸試験装置の側面図である。 延伸試験装置が備える制御部の構成を示すブロック図である。 図３のＡ－Ａ断面図であり、第１加熱槽を用いて延伸試験を行っている状態を示す図である。 図３のＡ－Ａ断面図であり、第２加熱槽を用いて延伸試験を行っている状態を示す図である。 図５（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。 図５（ｂ）のＣ－Ｃに対応する位置の断面を示す図であり、第２加熱槽を用いて延伸試験を行うために、引出ユニットを引出しているときの加熱気体の流れを示す図である。 図５（ｂ）のＣ－Ｃに対応する位置の断面を示す図であり、第２加熱槽を用いて延伸試験を行っているときの加熱気体の流れを示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態である延伸試験装置を説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる延伸試験装置の外観斜視図であり、同図（ａ）は引出ユニットが延伸試験装置の筐体内の格納位置に格納された状態を示す図、同図（ｂ）は引出ユニットが延伸試験装置の筐体外の取出位置に取り出された状態を示す図である。また、図２は、延伸試験装置が備える引出ユニットの上面図であり、同図（ａ）は、試験片延伸部のチャック部材の相互間距離が最小となっている状態を示す図、同図（ｂ）は、試験片延伸部のチャック部材の相互間距離が最大となっている状態を示す図である。また、図３は、延伸試験装置の側面図である。

これらの図に示すように、延伸試験装置１は、外形が矩形の板状またはフィルム状の試験片Ｔの延伸試験に好適に使用できるように構成されたもので、当該試験片Ｔを２軸方向に延伸してその特性を評価することができる装置である。延伸試験装置１は、筐体２と、筐体２に対して出し入れが可能な引出ユニット３と、引出ユニット３に設けられた試験片延伸部４と、筐体２内に設けられた試験片を加熱するための加熱槽５と、試験片Ｔの特性を測定する測定部６と、延伸試験装置１の動作を制御する制御部７０（図４を参照）と、を備える。なお、以下の説明では、各図に示すように、延伸試験装置１の正面（後述する筐体２の開口部２１が設けられた面）を手前側に向けて該延伸試験装置１を設置した状態での左右方向をＸ方向といい、その状態での前後方向（手前側及び奥側に向かう方向）をＹ方向といい、同じくその状態での上下方向をＺ方向という。さらに、左右方向における向かって右向きを＋Ｘ方向、向かって左向きを－Ｘ方向といい、前後方向における奥側の向きを＋Ｙ方向、手前側の向きを－Ｙ方向といい、上下方向における上向きを＋Ｚ方向、下向きを－Ｚ方向という。

なお、図３に示す破線は、筐体２内の引出ユニット３および加熱槽５の配置を示す。また、図３中のＸおよびＹ方向に直交するＺ方向に伸びる軸線Ｉは、試験片延伸部４が試験のための位置に位置付けられたときの試験片延伸部４の中心ＴＣ（図２を参照。）を通る直線を示している。測定部６は、軸線Ｉまたは試験片延伸部４の中心ＴＣに基づいて配置されている。

〔引出ユニット〕
引出ユニット３は、略矩形の外形を有する平板状の本体部３１と、本体部３１に設けられた矩形状の貫通孔３１ｃと、貫通孔３１ｃの内部に設けられた試験片延伸部４とを備える。試験片延伸部４が配置された貫通孔３１ｃは、本体部３１の上面（第１面）３１ａから下面（第２面）３１ｂに貫通する貫通領域である。すなわち、引出ユニット３は、Ｚ方向に開口する貫通領域を有する部材であって、当該貫通領域内に試験片延伸部４が設けられている。一方、筐体２の正面には、筐体２に対して引出ユニット３を出し入れするための開口部２１と、開口部２１からＹ軸方向に沿って筐体２内（の奥側）に延在する空間からなる格納部２２とが設けられている。

引出ユニット３は、図１（ａ）に示す筐体２内の格納部２２に格納した格納位置Ｐと、図１（ｂ）に示す筐体２外に取り出した取出位置Ｑとの間で筐体２に対してＹ方向に進退移動させることができる。したがって、引出ユニット３は、＋Ｙ方向にスライドさせることによって筐体２内の格納位置Ｐに格納することができ、－Ｙ方向にスライドさせることによって筐体２外の取出位置Ｑへ取り出すことができる。引出ユニット３が格納位置Ｐにある状態で、試験片延伸部４が試験のための位置に位置付けられる。一方、引出ユニット３が取出位置Ｑにある状態で、試験片延伸部４が試験片Ｔの交換のための位置に位置付けられる。

〔測定部〕
延伸試験装置１は、電磁波により試験片Ｔの特性を測定するための測定手段である測定部６を備えている。延伸試験装置１は、試験片Ｔの特性を測定する測定手段として、測定部６の他に張力測定手段４７も備えている。張力測定手段４７の詳細は、後述する試験片延伸部４の説明において述べる。測定部６は、延伸中の試験片Ｔから出射する電磁波を検出する検出部を備える。ここでの電磁波は、例えば、紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波などがある。また、検出部は、電磁波を検出するための構成として、例えば、受光素子、１次元または２次元のアレイ状の受光素子、カメラなどを備えている。また、測定部６は、延伸中の試験片Ｔに入射させる電磁波を出射する電磁波源を含むように構成することができる。測定部６は、加熱槽５よりも試験片延伸部４から遠位に配置されている。加熱槽５における電磁波（試験片Ｔの特性を測定するための電磁波）が通過する部分は、当該電磁波を透過させることができるように構成されている（例えば、貫通孔または窓が設けられている。）。測定部６からの出力は、制御部７０のデータ解析部によって解析される。測定部６の具体的構成は、後述する。

〔制御部〕
図４は、延伸試験装置が備える制御部の概略構成を示すブロック図である。同図に示す制御部７０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などであってよい。この制御部７０は、ＣＰＵなどの主制御部７１と、ディスプレイなどの表示装置を備えた表示部７２と、不揮発性メモリなどからなる記憶装置７３と、マウスやキーボードなどの入力デバイス７４とから主として構成されている。制御部７０がＰＣの場合、延伸試験装置１が含む被制御要素、具体的には、加熱槽５が備える加熱手段および送気手段、試験片延伸部４等が備えるモータ等の駆動手段、ならびに測定部６が備える光源部および受光部の動作を制御する制御部として当該ＰＣを機能させるための制御用プログラムがインストールされている。制御用プログラムは、入力デバイス７４から入力された延伸試験装置１の動作パラメータに基づいて被制御要素を動作させる。また、制御用プログラムは、延伸試験装置１の状態を監視するために設けられている各種センサ（不図示）からの出力を取得し、当該出力の表示部７２への表示や、当該出力による被制御要素のフィードバック制御またはフィードフォワード制御を行う。また、ＰＣには、測定部６の出力を取得し、データ解析部としてＰＣを機能させるための解析用プログラムがインストールされている。解析用プログラムは、測定部６の出力を取得し、この取得した出力や、入力デバイス７４から入力された解析パラメータを用いて、測定部６の出力を解析し、解析結果を表示部に表示するとともに、記憶装置７３に記憶する。

〔試験片延伸部〕
試験片延伸部４は、図２に示すように、引出ユニット３の貫通孔３１ｃ内で井桁状に配置された４本のレール４１（４１ＸＦ，４１ＸＢ，４１ＹＬ，４１ＹＲ）と、これら４本のレールにより形成されている矩形の４つの角の部分にそれぞれ設けられたスライダ４２（４２ＦＬ，４２ＦＲ，４２ＢＬ，４２ＢＲ）とを備える。同図において４本のレールにより形成されている矩形の中心は、試験片延伸部４の中心ＴＣ（図２（ｂ）を参照。）と一致している。レール４１ＸＦおよびレール４１ＸＢは、Ｘ方向に延在し、互いに平行に配置されている。そして、レール４１ＸＦおよびレール４１ＸＢの両端は、レール４１ＸＦおよびレール４１ＸＢのＹ方向の間隔を拡大または縮小するためのＹ方向間隔調整機構（不図示）によって支持されている。Ｙ方向間隔調整機構は、レール４１ＸＦとレール４１ＸＢとを、試験片延伸部４の中心ＴＣから各レールまでの距離が同一になるように移動させるように構成されることが望ましい。また、レール４１ＹＬおよびレール４１ＹＲは、Ｙ方向に延在し、互いに平行に配置されている。レール４１ＹＬおよびレール４１ＹＲは、レール４１ＸＦおよびレール４１ＸＢと立体交差している。そして、レール４１ＹＬおよびレール４１ＹＲの両端は、レール４１ＹＬおよびレール４１ＹＲのＸ方向の間隔を拡大または縮小するためのＸ方向間隔調整機構（不図示）によって支持されている。Ｘ方向間隔調整機構は、レール４１ＹＬとレール４１ＹＲとを、試験片延伸部４の中心ＴＣから各レール４１までの距離が同一になるように移動させるように構成されることが望ましい。Ｘ方向間隔調整機構およびＹ方向間隔調整機構によるレール４１の移動速度および移動範囲は、制御部７０によって制御される。

スライダ４２は、レール４１ＸＦおよびレール４１ＸＢと、レール４１ＹＬおよびレール４１ＹＲとが立体交差している位置に設けられている。そして、スライダ４２は、これが設けられている位置で立体交差する２本のレール（一方がＸ方向に延在し、他方がＹ方向に延在する）を摺動できるように構成されている。例えば、レール４１ＸＦとレール４１ＹＬとが立体交差する位置にはスライダ４２ＦＬが設けられている。そして、スライダ４２ＦＬは、レール４１ＸＦを摺動できるＸ方向摺動部（例えば、レール４１ＸＦが貫通する貫通孔）と、レール４１ＹＬを摺動できるＹ方向摺動部（例えば、レール４１ＹＬが貫通する貫通孔）とを備える。したがって、４つのスライダ４２ＦＬ，４２ＦＲ，４２ＢＬ，４２ＢＲの相互間距離は、Ｘ方向間隔調整機構およびＹ方向間隔調整機構により４本のレール４１を所望の速度および範囲で移動させることによって、所望の速度および範囲で変更することができる。

また、スライダ４２は試験片Ｔの角部を保持するためのチャック部４３を備える。チャック部４３は、矩形の試験片Ｔの角部を保持する。そして、４つのスライダ４２の相互間距離が拡大するように４本のレール４１を移動させた場合、チャック部４３に保持された矩形の試験片Ｔの角部は、図２（ａ），（ｂ）に示す４本のレール４１により形成されている矩形の対角線に沿った方向に引っ張られる。チャック部４３は、これが延在する方向の引っ張りに対して強固に保持できるように構成されている。例えば、チャック部４３は、試験片Ｔを挟持する挟持面どうしが弾性部材または空気圧によって強力に押圧されるように構成されている。そして、挟持面には、引っ張り方向に滑らないように凹凸等が設けられている。したがって、４本のレール４１により形成されている矩形の対角線に沿って延在するように配置されることが望ましい。

また、隣接するスライダ４２の間には、矩形の試験片Ｔの各辺を保持するチャック部材４４が設けられている。チャック部材４４は、２軸方向に延伸できるように、矩形の試験片Ｔを囲む矩形の各辺に沿って複数（本実施形態では４つ）が設けられる。４つのチャック部材４４（４４Ｆ，４４Ｂ，４４Ｌ，４４Ｒ）のそれぞれの把持部４５は、矩形の試験片Ｔの各辺をできるだけ均等に引っ張ることができるように、Ｘ方向またはＹ方向に等間隔に複数配置される。例えば、各チャック部材４４のそれぞれは、等間隔に５つの把持部４５（中央の把持部４５Ｃと、４５Ｃ以外の把持部４５Ｓ）を備えることができる。

各チャック部材４４は、パンタグラフまたはマジックハンドのように伸縮動作可能な、複数のリンクを有するリンク部４６を備えている。複数のリンクのそれぞれは、隣接する把持部４５同士、または把持部４５とこれに隣接するスライダ４２とを接続している。例えば、チャック部材４４Ｆのリンク部４６は、この一方の端部がスライダ４２ＦＬに接続され、この他方の端部がスライダ４２ＦＲに接続されている。したがって、レール４１ＹＬとレール４１ＹＲとの間隔が拡大し、スライダ４２ＦＬとスライダ４２ＦＲの間隔が図２中のＸ方向に拡大すると、チャック部材４４Ｆのリンク部４６は、図２中のＸ方向に伸長する。そして、チャック部材４４Ｆのリンク部４６に接続されて配列されている複数の把持部４５は、相互の間隔が図２中のＸ方向に拡大するように移動する。レール４１ＹＬおよびレール４１ＹＲの間隔を拡大すると、同時に、スライダ４２ＢＬおよびスライダ４２ＢＲに接続されたチャック部材４４Ｂの複数の把持部４５も、これらの相互の間隔が図２中のＸ方向に拡大するように移動する。同様に、レール４１ＸＦとレール４１ＸＢとの間隔が図２中のＹ方向に拡大すると、スライダ４２ＦＬおよびスライダ４２ＢＬに接続されたチャック部材４４Ｌの複数の把持部４５の相互の間隔、ならびにスライダ４２ＦＲおよびスライダ４２ＢＲに接続されたチャック部材４４Ｒの複数の把持部４５の相互の間隔は、図２中のＹ方向に拡大する。

また、レール４１ＸＦとレール４１ＸＢとの間隔が拡大すると、チャック部材４４Ｆとチャック部材４４Ｂとの間隔が拡大し、チャック部材４４の把持部４５に保持された矩形の試験片Ｔは、図２中のＹ方向に引っ張られる。また、レール４１ＹＬとレール４１ＹＲとの間隔が拡大すると、チャック部材４４Ｌとチャック部材４４Ｒとの間隔が拡大し、チャック部材４４の把持部４５に保持された矩形の試験片Ｔは、図２中のＸ方向に引っ張られる。

把持部４５は、これが延在する方向の引っ張りに対して試験片Ｔを強固に把持できるように構成されている。例えば、把持部４５は、試験片Ｔを挟持する挟持面どうしが弾性部材または空気圧によって強力に押圧されるように構成されている。そして、把持部４５の挟持面には、引っ張り方向に滑らないように凹凸等が設けられている。したがって、チャック部材４４Ｆおよびチャック部材４４Ｂの複数の把持部４５は、Ｙ方向に延在するように配置されることが望まく、また、チャック部材４４Ｌおよびチャック部材４４Ｒの複数の把持部４５は、Ｘ方向に延在するように配置されることが望ましい。

図２（ｂ）に示すように、各チャック部材４４における中央に位置する把持部４５Ｃは、Ｘ方向またはＹ方向の位置が試験片延伸部４の中心ＴＣと一致している。したがって、チャック部材４４Ｆおよびチャック部材４４Ｂの把持部４５Ｃは、Ｙ方向には移動するもののＸ方向には移動しない。また、チャック部材４４Ｆおよびチャック部材４４Ｂの把持部４５Ｃは、Ｘ方向には移動するもののＹ方向には移動しない。これにより、試験片延伸部４の中心ＴＣ領域に位置付けられる試験片Ｔの中心領域は、試験片Ｔの延伸過程で移動しない。したがって、試験片Ｔの中心領域における特性を評価することによって、試験片Ｔの共通の位置における延伸による特性の変化を評価することができる。

また、ロードセル等の張力測定手段４７が把持部４５Ｃに接続されて設けられることが望ましい。張力測定手段４７によって、延伸中の試験片Ｔにかかる張力が測定可能となる。延伸中の試験片Ｔにかかる張力は、試験片Ｔを所定量延伸させるために必要な物理量であり、試験片Ｔの特性値である。ここでのロードセル等の張力測定手段４７は、延伸されている試験片Ｔの特性を測定する測定手段である。

〔加熱槽〕
延伸試験装置１は、第１加熱槽５ａと第２加熱槽５ｂとの２つの加熱槽５を備えている。加熱槽５について、図５～図７を用いて説明する。図５は、図３のＡ－Ａ断面図であり、同図（ａ）は第１加熱槽を用いて延伸試験を行っている状態を示す図、同図（ｂ）は、第２加熱槽を用いて延伸試験を行っている状態を示す図である。なお、図５中の実線矢印は、加熱気体の流れを示す。また、図６は、図５（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。また、図７は、図５（ｂ）のＣ－Ｃに対応する位置の断面を示す図であり、図７（ａ）は、第２加熱槽を用いて延伸試験を行うために、引出ユニットを引出しているときの加熱気体の流れを示す図、図７（ｂ）は、第２加熱槽を用いて延伸試験を行っているときの加熱気体の流れを示す図である。なお、図７中の破線は、給気ダクト５３および還気ダクト５４を画成する加熱槽５内部の隔壁を示す。また、実線矢印は、Ｃ－Ｃ断面位置での加熱気体の流れを示す。また、破線矢印は、給気ダクト５３および還気ダクト５４内の加熱気体の流れを示す。

図５～図７に示すように、２つの加熱槽５ａ，５ｂはそれぞれ、試験片Ｔをその上面（表面）側から加熱するための上面（表面）側加熱槽５１ａ，５１ｂと、試験片Ｔをその下面（裏面）側から加熱するための下面（裏面）側加熱槽５２ａ，５２ｂとを備えている。上面側加熱槽５１（５１ａ，５１ｂ）および下面側加熱槽５２（５２ａ，５２ｂ）はいずれも、給気ダクト５３と、還気ダクト５４と、送気手段としての送風機構５５と、給気ダクト５３から供給される気体を吹き出すための貫通孔を有するパンチング板５８と、パンチング板５８の貫通孔を開閉可能なシャッタ手段５９と、を備えている。

上面側加熱槽５１と下面側加熱槽５２とは、各給気ダクト５３と還気ダクト５４を介して図６に示す気体加熱領域５６（図６を参照）に連通している。気体加熱領域５６内には、気体加熱領域５６を通過する気体（空気）を加熱するための加熱手段として発熱部５７が設けられている。これにより、気体加熱領域５６で加熱された加熱空気が上面側加熱槽５１と下面側加熱槽５２に導かれ、さらに上面側加熱槽５１と下面側加熱槽５２から試験片Ｔの上面及び下面に供給される。

すなわち、引出ユニット３が格納位置Ｐにある状態で、試験片延伸部４が位置付けられる筐体２内の試験空間ＴＳが加熱空間と連通し、その状態で試験片Ｔの延伸が行われる。この際、上面側加熱槽５１および下面側加熱槽５２から供給される加熱空気によって試験片Ｔの上面及び下面が加熱されるので、試験片Ｔがフィルム状よりも厚い板状の場合でも、試験片Ｔを所望の試験温度に迅速に加熱できる。

送風機構５５は、給気ダクト５３の最上流領域に設けられている。送風機構５５は、例えば、送風ファンである。送風機構５５は、気体加熱領域５６において加熱された空気（加熱空気）を吸引して下流側に送風する。給気ダクト５３の最下流領域にパンチング板５８およびシャッタ手段５９が設けられている。シャッタ手段５９は、パンチング板５８に隣接して設けられている。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、パンチング板５８は、中空柱状体６０が上流側に向けて立設されている中央の第１領域５８ａと、当該第1領域の外側を囲む第２領域５８ｂと、当該第２領域の外側を囲む第３領域５８ｃとを備える。また、図６及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、中空柱状体６０の側壁には、上流側からの加熱空気が流入する貫通孔６１，６２が設けられている。したがって、パンチング板５８の第１領域５８ａでは、中空柱状体６０によってＺ方向に整流された加熱空気が吹き出すようになっている。また、図７（ｂ）に示すように、パンチング板５８の第２領域５８ｂには、多数の貫通孔６１が配列されて設けられている。これらの貫通孔６１も上流側からの加熱空気を吹き出すための貫通孔である。また、パンチング板５８の第３領域５８ｃには、貫通孔６１よりも径の大きい貫通孔６２が配列して設けられている。貫通孔６２は、還気ダクト５４に連通している。したがって、貫通孔６１から吹き出す加熱空気は、貫通孔６２により吸引され、還気ダクト５４に流入する。

シャッタ手段５９は、パンチング板５８の上側又は下側でＹ方向に沿って開位置と閉位置との間を進退移動するシャッタ板を備えることで、パンチング板５８の第１領域５８ａ、第２領域５８ｂの貫通孔６１、および第３領域５８ｃの貫通孔６２を開放する解放状態と、パンチング板５８の第１領域５８ａ、第２領域５８ｂの貫通孔６１、および第３領域５８ｃの貫通孔６２を閉鎖する閉鎖状態とに切り替えることができる。これにより、加熱槽５ａまたは加熱槽５ｂが試験位置ＴＰに位置付けられている状態において解放することができる。図７（ｂ）は、加熱槽５ｂが試験位置ＴＰに位置付けられ、加熱槽５ｂのシャッタ手段５９が解放されている状態を示している。退避位置ＥＰ１に位置付けられている加熱槽５ａのシャッタ手段５９は閉鎖されている。引出ユニット３が筐体２内の格納位置にある状態で、試験片延伸部４が試験空間ＴＳに位置づけられ、当該試験空間ＴＳが加熱空間としての給気ダクト５３と連通する状態で試験片Ｔの延伸が行われる、筐体２内の試験空間ＴＳは、パンチング板５８の第１領域５８ａ、第２領域５８ｂ、および第３領域５８ｃと対向している。したがって、引出ユニット３が格納位置にある状態でシャッタ手段５９が解放されると、試験空間ＴＳは、加熱槽５（図７（ｂ）では加熱槽５ｂ）の加熱空間（給気ダクト５３）と連通して加熱空気が流通する空間となる。すなわち、シャッタ手段５９は、引出ユニット３が格納位置にある状態において、試験空間ＴＳと加熱空間とを連通する状態にする機能を有する。また、シャッタ手段５９は、試験空間ＴＳと加熱空間とを隔てることでこれらが連通しない状態にする機能を有する。

また、試験片延伸部４の中心ＴＣは、パンチング板５８の第１領域５８ａの中心と一致する。試験片延伸部４のチャック部材４４に保持された試験片Ｔは、試験空間ＴＳにおいて試験片Ｔの加熱および延伸が行われる延伸試験中、パンチング板５８の第１領域および第２領域に対向する空間内に位置する。延伸試験中、図５～６および図７（ｂ）に図示したように、パンチング板５８の第１領域５８ａおよび第２領域５８ｂから吹き出した加熱空気は、延伸試験中の試験片Ｔに向けてＺ方向に流れる。試験片Ｔの表面または試験片延伸部４に至った加熱空気は、試験片Ｔの表面等を中心から周縁に向けて流れる。そして、試験片Ｔまたは試験片延伸部４の外側に至った加熱空気は、第３領域５８ｃの貫通孔６２から回収される。回収された加熱空気は、還気ダクト５４を経て、気体加熱領域５６に戻る。すなわち、加熱槽５は、延伸試験中、気体加熱領域５６で加熱され、給気ダクト５３から供給される加熱空気が還気ダクト５４を経て再びに気体加熱領域５６に戻るための気体循環流路を含んでいる。

給気ダクト５３から供給される加熱空気は、第３領域５８ｃの貫通孔６２から回収されるので、当該加熱空気のうち引出ユニット３の貫通領域の外側に至るものはわずかである。したがって、引出ユニット３の上面３１ａ及び下面３１ｂの温度上昇を抑えることができる。

シャッタ手段５９が閉鎖されているとき、送風機構５５によって下流側に送風された加熱空気は、パンチング板５８から吹き出すことなく、不図示の別の流路を経て還気ダクト５４に流入する。還気ダクト５４に流入した加熱空気は、還気ダクト５４を通って給気ダクト５３に戻る。すなわち、加熱槽５は、シャッタ手段５９が閉鎖されているとき、給気ダクト５３から供給される加熱された気体が還気ダクト５４を経て再び給気ダクト５３に戻る気体循環流路を含んでいる。

引出ユニット３を格納位置Ｐへ格納する前に、シャッタ手段５９を閉鎖し、予め気体加熱領域５６が所定温度になるように発熱部５７によって加熱し、気体循環流路内で空気を循環させておくことができる。すなわち、気体循環流路内の空気を所定温度に予熱させておくことができる。これによって、引出ユニット３が格納位置にある状態での試験空間ＴＳは、所望の試験温度に迅速に設定できる。試験位置ＴＰに位置付けられた加熱槽５ａで第１の温度で試験を行っているときに、退避位置ＥＰ２に位置付けられている第２加熱槽５ｂを第２の温度に予熱することができる。加熱槽５ｂにおいて予熱を行っていても、シャッタ手段５９が閉鎖されているので、予熱中の加熱槽５ｂから加熱空気が漏れない。したがって、予熱中の加熱槽５ｂから漏れる加熱空気が第１加熱槽５ａを用いた試験中に悪影響を及ぼすことがない。また、予熱中のエネルギー消費が抑えられる。

また、第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂは、図示しないモータなどの公知の駆動手段によって、筐体２内でレール５Ｒ上をＸ方向に移動可能である。第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂは、図５（ａ），（ｂ）に示すように、いずれか一方を延伸試験に用いるための試験位置ＴＰに位置付けることができる。第１加熱槽５ａを用いて延伸試験が行われる場合、図５（ａ）に示すように、第２加熱槽５ｂは退避位置ＥＰ２に位置付けられ、第２加熱槽５ｂを用いて延伸試験が行われる場合、図５（ｂ）に示すように、第１加熱槽５ａは退避位置ＥＰ１に位置付けられる。加熱槽５を用いずに延伸試験が行われる場合、第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂはそれぞれ、退避位置ＥＰ１および退避位置ＥＰ２に位置付けられる。したがって、１つの試験片Ｔに対して２種類以上の温度で延伸試験する場合、試験片Ｔを筐体２から出すことなく試験を行うことができる。また、延伸試験に要する時間を短縮できる。

〔連結蓋〕
図６に示すように、筐体２の開口部２１の高さ（Ｚ方向の長さ）は、引出ユニット３の進退に必要十分なものとなっている。具体的には、開口部２１の高さＨ１は、引出ユニット３の本体部３１の上面３１ａ及び下面２ｂの距離Ｈ２よりも若干長くなっている（Ｈ１＞Ｈ２）。開口部２１から筐体２内に延在する、引出ユニット３の可動空間の一部は、引出ユニット３が格納位置Ｐに格納された状態において、試験片Ｔの試験が行われる試験空間ＴＳとなる。試験空間ＴＳが大きいと、当該試験空間ＴＳ内を均一な試験温度に設定するために要する時間が長くなる。そこで、引出ユニット３が格納位置Ｐに配置された状態で、本体部３１の上面３１ａと上面側加熱槽５１のパンチング板５８との距離ができるだけ小さくなるように上面側加熱槽５１のパンチング板５８が配置されている。下面側加熱槽５２のパンチング板５８も同様である。しかしながら、本体部３１の上面３１ａと上面側加熱槽５１のパンチング板５８との隙間、および本体部３１の下面３１ｂと下面側加熱槽５２のパンチング板５８との隙間は、試験空間ＴＳ以外の筐体２内の空間に加熱空気が漏れる流路となり得る。それらの隙間から加熱空気が漏れると、退避位置ＥＰ１または退避位置ＥＰ２に位置付けられている他の加熱槽（５ａまたは５ｂ）や延伸試験装置１の他の構成要素に加熱空気が至ることで悪影響を及ぼす虞がある。

このことに対処するための構成として、貫通孔３１ｃの内部に設けられた連結蓋（連結部材）３２を備える。連結蓋３２は、貫通孔３１ｃの内側壁に沿ってその内側に設けられた矩形の環状の部材であり、引出ユニット３が格納位置Ｐにある状態において、上記の隙間をできるだけ小さくするか、あるいは封鎖するために設けられている。すなわち、引出ユニット３は、引出ユニット３が格納位置Ｐにある状態において、本体部３１の上面３１ａから上面側加熱槽５１のパンチング板５８に向けて突出する上連結蓋３２ａと、本体部３１の下面３１ｂから下面側加熱槽５２のパンチング板５８に向けて突出する下連結蓋３２ｂとを備える。上連結蓋３２ａ及び下連結蓋３２ｂは、引出ユニット３が格納位置Ｐ以外の位置にある状態では、それぞれが退避して貫通孔３１ｃ内に没入することで、本体部３１の上面３１ａ及び下面３１ｂと面一になるように配置される。上連結蓋３２ａ及び下連結蓋３２ｂは、引出ユニット３が格納位置Ｐにある状態で、それぞれ上面側加熱槽５１および下面側加熱槽５２のパンチング板５８に近接または当接するように配置される。その結果、連結蓋３２が加熱槽５側の突出位置に突出した状態で、連結蓋３２によって、加熱槽５から試験空間ＴＳに連通する連通部と試験空間ＴＳとの隙間が塞がれた状態となる。これにより、試験空間ＴＳは、本体部３１の貫通孔３１ｃの内壁と、上連結蓋３２ａ及び下連結蓋３２ｂと、上面側加熱槽５１のパンチング板５８および下面側加熱槽５２のパンチング板５８とによって囲まれた空間になる。さらに、シャッタ手段５９が開放されると、試験空間ＴＳは、加熱空気によって常時換気される上連結蓋３２ａ及び下連結蓋３２ｂ等によって囲まれた空間になる（図５～６及び図７（ｂ）を参照）。試験空間ＴＳから漏れる加熱空気は、ほぼないか、僅かである。したがって、退避位置ＥＰ１または退避位置ＥＰ２に位置付けられている加熱槽５ａまたは加熱槽５ｂや、延伸試験装置１が含む制御または測定のための構成要素に加熱空気が至ることを防止できる。また、加熱空気が漏れる隙間を有する場合に比べ、常時換気される試験空間ＴＳは、均一な試験温度に保たれる。また、加熱空気が隙間から漏れて拡散する試験空間ＴＳに比べ、連結蓋３２等によって囲まれた試験空間ＴＳは、迅速に均一な試験温度に設定できる。

〔測定手段〕
電磁波を用いた測定部６の具体例を説明する。測定部６は、ダブル光弾性変調法の複屈折位相差測定および光散乱観察の機能を有する。上記のとおり、延伸中の試験片Ｔは、中心領域の位置が不変である。したがって、様々な延伸設定条件に於ける延伸応力(Stress)-倍率(Strain)曲線を測定できる。そして、複屈折位相差分布の測定と、光散乱観察とによりフィルム偏肉精度の評価可能である。

測定部６は、ダブル光弾性変調法の複屈折位相差測定のために、延伸中の試験片Ｔの中心領域に対する入射角が０°と３０°の光学測定系を含む。複屈折位相差測定のための前記各光学測定系は、試験片Ｔを挟んで、図５及び図６中のＺ軸方向の一方側に光源部が配置され、他方側に受光部が配置されている。複屈折位相差測定のための前記光源部は、レーザー光源（例えば、波長が６３２．８ｎｍのヘリウム・ネオンレーザ）、偏光子、および光弾性変調素子がこの順で試験片Ｔの遠位側から配置されている。また、複屈折位相差測定のための前記受光部は、検光子および受光器がこの順で試験片Ｔの近位側から配置されている。入射角０°の複屈折位相差、および入射角３０°の複屈折位相差は、不図示の前記制御部が含むデータ解析部に取り込まれる。データ解析部は、入力された前記入射角０°の複屈折位相差、入射角３０°の複屈折位相差、平均屈折率、およびフィルム厚みから、延伸中の３軸配向を算出する。

また、測定部６は、光散乱観察のために、光散乱観察測定系を含む。光散乱観察測定系は、試験片Ｔを挟んで、図５及び図６中のＺ軸方向の一方側に光源部が配置され、他方側に受光部が配置されている。光散乱観察のため光源部は、レーザー光源（例えば、波長が６３２．８ｎｍのヘリウム・ネオンレーザ）、１／２波長板、および偏光子がこの順で試験片Ｔの遠位側から配置されている。また、光散乱観察のための前記受光部は、検光子および撮像素子がこの順で試験片Ｔの近位側から配置されている。前記偏光子と前記検光子とは、偏光方向が直交するように設置されている。そのため、延伸中の試験片Ｔの光学異方性によって、試験片Ｔに入射した光は散乱する。試験片Ｔ内の球晶は四葉のクローバー状の散乱像として前記撮像素子により撮像される。光散乱観察測定系によって、延伸中の試験片Ｔの球晶構造及び球晶径の変化の観察可能である。

〔延伸試験方法の具体例〕
次に、上記のとおり構成された延伸試験装置１を用いた延伸試験方法について説明する。以下で説明する延伸試験方法は、２軸方向に試験片Ｔを延伸して試験片Ｔの特性を評価する試験方法であって、第１加熱槽５ａを用いてＴ_１℃で２軸方向に試験片Ｔを延伸して試験片Ｔの特性を評価し、次いで第２加熱槽５ｂを用いてＴ_２℃で２軸方向に試験片Ｔを延伸して試験片Ｔの特性を評価することを想定している。

まず、試験片延伸部４、加熱槽５（第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂ）、および測定部６の動作パラメータを入力デバイスにより制御部７０に入力する。そして、入力デバイス７４により制御部７０に試験準備指示を入力する。例えば、表示部７２に表示されている「試験準備」ボタンをマウス等の入力デバイス７４でクリックする。試験準備指示が入力されると、図７（ａ）に示すように、第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂのシャッタ手段５９が閉鎖される。第１加熱槽５ａは、試験位置ＴＰに位置付けられる。一方、第２加熱槽５ｂは、退避位置ＥＰ１に位置付けられる。第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂは、この位置付けのために、必要に応じてレール５Ｒ上を＋Ｘ方向または－Ｘ方向に移動される。そして、第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂでは、それぞれ、Ｔ_１℃およびＴ_２℃に加熱された加熱空気が、引出ユニット３が筐体２内に格納されていない状態の気体循環流路を循環される。この加熱気体の循環により、第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂの加熱空間（給気ダクト５３）が予熱される。第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂの加熱空間の予熱が完了すると、「予熱完了」が表示される。例えば、「予熱完了」は、筐体２の前面（オペレータと対峙する面）に設けた不図示のインジケータに表示されるか、または制御部７０の表示部７２に表示される。この点は、以下の他の表示についても同様である。

次に、図２（ａ）に図示したチャック部材４４の相互間距離が最小状態に対応する寸法の、フィルム状または板状の、矩形の試験片Ｔを準備する。そして、試験片延伸部４に試験片Ｔを固定できる状態まで引出ユニット３を筐体２から引き出す。引出した試験片延伸部４のチャック部４３および把持部４５に準備した試験片Ｔを固定する。

チャック部材の相互間距離が最小状態に対応する寸法よりも大きな試験片Ｔを試験する場合、あるいは、準備した試験片Ｔの寸法が前記最小状態に対応する寸法よりも大きい場合、まず引出ユニット３を筐体２から引き出す。そして、試験片Ｔの寸法を入力デバイス７４により制御部７０に入力する。試験片Ｔの寸法が入力されると、試験片Ｔの寸法に応じた試験片セット状態に試験片延伸部４が設定される。試験片セット状態に設定された試験片延伸部４のチャック部４３および把持部４５に準備した試験片Ｔを固定する。

次に、第１加熱槽５ａが「予熱完了」になっていることを表示により確認する。「予熱完了」の確認後、試験片Ｔがチャック部４３および把持部４５に保持された引出ユニット３を筐体２内に格納する。

引出ユニット３が格納された状態において入力デバイス７４により制御部７０に試験開始指示を入力する。例えば、表示部７２に表示されている「試験開始」ボタンをマウス等の入力デバイス７４でクリックする。試験開始指示が入力されると、第１加熱槽５ａのシャッタ手段５９が開く。当該シャッタ手段５９が解放されると同時に、本体部３１の上面３１ａ側の連結蓋３２が上面側加熱槽５１のパンチング板５８（加熱空間）に向けて突出する。また、同時に、本体部３１の下面３１ｂ側の連結蓋３２が下面側加熱槽５２のパンチング板５８（加熱空間）に向けて突出する。これによって、試験片延伸部４が位置づけられている試験空間ＴＳは、図５（ａ）に示すように、本体部３１の貫通領域を囲む内側壁と、上面側連結蓋３２ａおよび下面側連結蓋３２ｂと、上面側加熱槽５１および下面側加熱槽５２のパンチング板５８とによって囲まれた、加熱空気によって常時換気される空間になる。

予め設定された時間経過した後、第１加熱槽５ａを用いた試験片Ｔの実質的な延伸試験が開始される。試験片延伸部４内の、井桁状に配置された４本のレール４１は、試験片延伸部４の４つのスライダ４２の、Ｘ方向およびＹ方向の相互間距離が拡大するように移動する。その結果、図２（ｂ）に示すように、矩形の試験片Ｔは、その４辺の寸法が拡大するように、その４辺および角部が外側に引っ張られ、延伸される。

延伸中の試験片Ｔにかかる張力は、張力測定手段４７によって測定される。張力測定手段４７の出力は、制御部７０のデータ解析部に取り込まれ、制御部７０の記憶装置７３に記憶される。張力測定手段４７の出力は、制御部７０の表示部７２に表示することもできる。

延伸中の試験片Ｔの中心領域は、ダブル光弾性変調法の複屈折位相差測定および光散乱観察の機能を有する測定部６によって測定される。測定部６の出力は、制御部７０のデータ解析部に取り込まれ、制御部７０の記憶装置７３に記憶される。測定部６の出力は、制御部７０の表示部７２に表示することもできる。測定部６の出力は、逐次に、または適時に（延伸試験が完了した時点等に）データ解析部によって解析される。解析結果は、制御部７０の表示部７２に表示されるとともに、記憶装置７３に記憶される。

第１加熱槽５ａでの試験片Ｔの延伸が終了すると、「第１加熱槽試験完了」が表示される。同時に、パンチング板５８に当接していた両連結蓋３２は、本体部３１の上面３１ａまたは下面３１ｂと面一になるように貫通孔３１ｃ内に没入する。連結蓋３２が貫通孔３１ｃ内に没入すると、第１加熱槽５ａのシャッタ手段５９が閉鎖される。そして、第１加熱槽５ａは、退避位置ＥＰ１に位置付けられる。一方、第２加熱槽５ｂは、試験位置ＴＰに位置付けられる。第１加熱槽５ａおよび第２加熱槽５ｂは、この位置付けのために、必要に応じてレール５Ｒ上を＋Ｘ方向または－Ｘ方向に移動される。

次に、第２加熱槽５ｂが「予熱完了」になっている場合、第２加熱槽５ｂのシャッタ手段５９が開く。当該シャッタ手段５９が解放されると同時に、本体部３１の上面３１ａ側の連結蓋３２が上面側加熱槽５１のパンチング板５８に向けて突出する。また、同時に、本体部３１の下面３１ｂ側の連結蓋３２が下面側加熱槽５２のパンチング板５８に向けて突出する。両連結蓋３２は、パンチング板５８に当接すると、突出動作を停止する。これによって、試験片延伸部４が位置づけられている試験空間ＴＳは、図５（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、本体部３１の貫通領域を囲む内側壁と、上面側および下面側の連結蓋３２と、上面側加熱槽５１および下面側加熱槽５２のパンチング板５８とによって囲まれた、加熱空気によって常時換気される空間になる。

予め設定された時間経過した後、第２加熱槽５ｂを用いた試験片Ｔの実質的な延伸試験が開始される。第２加熱槽５ｂを用いた試験片Ｔの実質的な延伸試験は、第２加熱槽５ａを用いた試験片Ｔの実質的な延伸試験と同様に進むので、ここではその説明を割愛する。

第２加熱槽５ｂでの試験片Ｔの延伸が終了すると、「第２加熱槽試験完了」が表示される。同時に、パンチング板５８に当接していた両連結蓋３２が貫通孔３１ｃ内に没入する。連結蓋３２が貫通孔３１ｃ内に没入すると、第２加熱槽５ａのシャッタ手段５９が閉鎖される。

第２加熱槽５ａのシャッタ手段５９が閉鎖されると、「全試験完了」が表示される。「全試験完了」が表示されると、引出ユニット３を筐体２から取り出して、次の試験片の試験の準備を行うことができる。

〔変形例〕
上記実施形態の延伸試験装置および延伸試験方法は、簡素化または高度化の変形が可能である。簡素化または高度化の変形例について、以下で説明する。以下の変形例の説明における括弧書きは、上記実施形態の延伸試験装置における構成要素を示す参考情報であって、これは単に変形例における構成要素が機能的に共通にすることを示すものであり、変形例における構成要素が上記実施形態の延伸試験装置における構成要素と配置的にまたは構造的に同一であることを示すものではない。

延伸試験装置は、加熱槽（５）が、加熱空間としての給気ダクト（５３）と、筐体（２）内の前記試験空間（ＴＳ）とが流体連通する状態と、流体連通しない状態とに切り替えることができること（以下、「構成Ａ」ということがある。）と、引出ユニット（３）が筐体（２）内に押込まれた押込み状態において、前記加熱空間と、前記試験空間（ＴＳ）とを連結するために引出ユニット（３）が連結蓋（３２）を備えること（以下、「構成Ｂ」ということがある。）と、のいずれか一方のみを含むものであり得る。前記構成Ａおよび構成Ｂは、いずれも、「試験片の交換の際、前記試験片の延伸が行われる試験空間を速やかに試験温度に到達させる」という課題を解決する手段である。また、前記構成Ａの具体的手段であるシャッタ手段（５９）、および前記構成Ｂにおける連結蓋（３２）は、いずれも引出ユニット（３）が筐体（２）内に押込まれた押込み状態において、前記加熱空間と、前記試験空間（ＴＳ）とを連結するためのものである。

加熱槽（５）は、２つに限らず、１つだけでもよいし、３つ以上でもよい。各加熱槽（５）は、少なくとも前記構成Ａを備えていれば、前記加熱空間と流体連通する状態での前記試験片（Ｔ）の延伸に先立ち、前記加熱空間と、前記試験空間（ＴＳ）とが流体連通しない状態として、前記加熱空間を予め加熱することができ、試験空間（ＴＳ）を迅速に均一な試験温度に設定できる。また、各加熱槽（５）は、少なくとも前記構成Ｂを備えていれば、加熱空気が間隙から漏れて拡散する試験空間（ＴＳ）に比べ、連結蓋（３２）によって囲まれる試験空間（ＴＳ）は、迅速に均一な試験温度に設定できる。

加熱槽（５）は、試験片（Ｔ）の第１面側から試験片（Ｔ）を加熱するための上面側加熱槽（５１）と、試験片Ｔの第２面側から試験片（Ｔ）を加熱するための下面側加熱槽（５２）と、を有するものが特に望ましいが、これに限定されない。加熱槽（５）は、上面側加熱槽（５１）および下面側加熱槽（５２）のいずれか一方のみを有するものでもよい。上面側加熱槽（５１）および下面側加熱槽（５２）は、それぞれが気体加熱領域（５６）を有するようにしてもよい。この場合、加熱槽（５）は、上面側加熱槽（５１）および下面側加熱槽（５２）がレール（５Ｒ）上を一体的に移動できるように、上面側加熱槽（５１）および下面側加熱槽（５２）を相互に接続する接続部を設けることが望ましい。

シャッタ手段（５９）は、給気ダクト（５３）の最下流領域にパンチング板（５８）に隣接して設けなくてもよい。例えば、シャッタ手段（５９）は、給気ダクト（５３）の中間領域に設けてもよい。その場合、シャッタ手段（５９）によって前記流体連通しない状態になったときに、給気ダクト（５３）と還気ダクト（５４）とが流体連通されるように構成される。

加熱槽（５）が１つの場合でも前記試験位置（ＴＰ）から前記退避位置（ＥＰ１／ＥＰ２）に移動可能としてもよい。このように構成することで、試験位置（ＴＰ）付近を保守するときに、加熱槽５を退避位置（ＥＰ１／ＥＰ２）に退避させることができる。また、加熱槽５を退避位置（ＥＰ１／ＥＰ２）に退避させておいて第１の試験温度としての室温での延伸試験を行い、次いで、第２の試験温度に設定した加熱槽５を試験位置（ＴＰ）に位置付け第２の試験温度で延伸試験をおこなうこともできる。

気体加熱領域（５６）は、試験片（Ｔ）の特性の評価の妨げとならない限り、給気ダクト（５３）の最上流領域に限らず、給気ダクト（５３）または還気ダクト（５４）の任意の場所に設けることができる。また、気体加熱領域（５６）は、１つに限らず、複数設けてもよい。発熱部（５７）は、気体加熱領域（５６）内に少なくとも１つ設ければよい。発熱部（５７）は、抵抗加熱方式、および赤外線加熱方式等の公知のものを採用することができる。

送風機構（５５）は、試験片（Ｔ）の特性の評価の妨げとならない限り、給気ダクト（５３）の最上流領域に限らず、給気ダクト（５３）または還気ダクト（５４）の任意の場所に設けることができる。また、送風機構（５５）は、１つに限らず、複数設けてもよい。発熱部（５７）は、気体加熱領域（５６）内に少なくとも１つ設ければよい。送風機構（５５）は、プロペラファン、シロッコファン等の公知のものを採用することができる。

パンチング板（５８）は、中空柱状体（６０）が立設された中央の第１領域（５８ａ）と、当該第1領域の外側を囲み、貫通孔（６１）が配列された第２領域（５８ｂ）と、当該第２領域（５８ｂ）の外側を囲み、貫通孔（６２）が配列された第３領域（５８ｃ）と、を備えるものが特に望ましいが、これに限定されない。前記第１領域（５８ａ）は、中空柱状体（６０）を有さず、貫通孔が配列された領域でもよい。その場合、第１領域（５８ａ）は、前記第２領域（５８ｂ）と同様に構成されていても、貫通孔の径または配置が異なるように構成されていてもよい。前記第２領域（５８ｂ）は、前記第１領域（５８ａ）の外側に設けられていれば、前記第１領域（５８ａ）を囲んでいなくてもよい。前記第３領域（５８ｃ）は、前記第２領域（５８ｂ）の外側に設けられていれば、前記第２領域（５８ｂ）を囲んでいなくてもよい。例えば、前記第３領域（５８ｃ）は、前記第２領域（５８ｂ）を挟む両側に設けてもよい。

加熱槽（５）は、試験片（Ｔ）の第１面側に加熱空気を試験片（Ｔ）に供給する給気ダクト（５３）を備え、試験片（Ｔ）の第２面側に試験片（Ｔ）を通過した空気を回収する還気ダクト（５４）を備えるものでもよい。このように構成する場合も、加熱空間としての給気ダクト（５３）と、筐体２内の前記試験空間（ＴＳ）とが流体連通する状態と、流体連通しない状態とに切り替えることができるように構成される。例えば、給気ダクト（５３）と還気ダクト（５４）とを直接流体連通させるバイパス流路と、給気ダクト（５３）から供給される加熱空気が前記試験空間（ＴＳ）を経て還気ダクト（５４）に回収される試験流路とを切り替えできるように構成される。このような加熱槽において、給気ダクトの最下流領域にパンチング板（５８）を設けることが望ましい。

引出ユニット（３）が有する枠状の引出ユニット本体（３１）は、引出ユニット本体（３１）を室温に冷却可能な冷却手段を備えてもよい。前記冷却手段は、引出ユニット（３）を筐体（２）から引出す直前、または引出した直後に、引出ユニット本体（３１）の外面（前記第１面、第２面、前記貫通領域を囲む内側壁、外側壁等）を冷却するように配置することができる。このように構成することで、試験片（Ｔ）の交換を迅速かつ安全に行うことができる。

試験片延伸部（４）を室温に冷却可能な冷却手段が、試験片延伸部（４）自体、引出ユニット本体（３１）、その他の筐体（２）内に設けられてもよい。当該冷却手段により、引出ユニット（３）を筐体（２）から引出す直前、または引出した直後に、試験片延伸部（４）を冷却することによって、試験片（Ｔ）の交換を迅速かつ安全に行うことができる。試験片延伸部（４）のチャック部材（４４）は、上記実施形態のものが好適であるが、これに代えて、公知のものを用いることができる。

上記実施形態では、第１加熱槽（５ａ）および第１加熱槽（５ｂ）を備える延伸試験装置（１）は、上記「延伸試験方法の具体例」のほかに、以下のような延伸試験方法を行うことができる。例えば、連続して２以上の試験片の延伸試験する場合、第１加熱槽（５ａ）および第２加熱槽（５ｂ）を交互に用い、第１加熱槽（５ａ）において試験片の延伸試験を行っている間に、第２加熱槽（５ｂ）において次の試験片の延伸試験のための予熱を行うようにすることができる。その場合、延伸試験のためのパラメータは、各試験片の延伸試験のたびに入力するようにしてもよいが、１番目の延伸試験の前に一括して入力するようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ 延伸試験装置
２ 筐体
３ 引出ユニット
４ 試験片延伸部
５ 加熱槽
５ａ 第１加熱槽
５ｂ 第２加熱槽
５Ｒ レール
６ 測定手段
３１ 引出ユニット本体
３２ 連結蓋（連結部材）
４１，４１ＸＦ，４１ＸＢ，４１ＹＬ，４１ＹＲ レール
４２，４２ＦＬ，４２ＦＲ，４２ＢＬ，４２ＢＲ スライダ
４３ チャック部
４４，４４Ｆ，４４Ｂ，４４Ｌ，４４Ｒ チャック部材
４５，４５Ｓ，４５Ｃ 把持部
４６ リンク部
４７ 張力測定手段
５１，５１ａ，５１ｂ 上面（表面）側加熱槽
５２，５２ａ，５２ｂ 下面（表面）側加熱槽
５３ 給気ダクト
５４ 還気ダクト
５５ 送風機構
５６ 気体加熱領域
５７ 発熱部
５８ パンチング板
５９ シャッタ手段
６０ 中空柱状体
６１，６２ 貫通孔
Ｉ 軸線
ＥＰ１，ＥＰ２ 退避位置
Ｔ 試験片
ＴＣ 試験片延伸部の中心
ＴＰ 試験位置
ＴＳ 試験空間

Claims (10)

1. 筐体と、
   前記筐体内に設けられた少なくとも１つの加熱槽と、
   前記筐体内の格納位置と前記筐体外の取出位置との間で出し入れが可能な引出ユニットと、
   前記引出ユニットに設けられて、試験片を保持して延伸することが可能な試験片延伸部と、
   前記引出ユニットが前記格納位置にある状態で、前記試験片延伸部が位置付けられて前記試験片の延伸が行われる前記筐体内の試験空間と、を備え、
   前記引出ユニットは、前記試験空間と前記加熱槽とを連結するための連結部材を備え、
   前記連結部材は、前記引出ユニット側と前記加熱槽側との間で進退移動が可能であり、
   前記連結部材が前記加熱槽側の突出位置に突出した状態で、前記連結部材によって前記試験空間と前記加熱槽との隙間が塞がれた状態となり、
   前記連結部材が前記引出ユニット側の退避位置に退避した状態で、前記試験空間と前記加熱槽との隙間が開かれた状態となる
   ことを特徴とする延伸試験装置。
2. 前記加熱槽から前記試験空間に連通する連通部と、
   前記連通部を開閉するシャッタ手段と、を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の延伸試験装置。
3. 前記引出ユニットは、第１軸方向に進退移動が可能であり、
   前記加熱槽は、前記筐体内で前記第１軸に直交する第２軸方向に移動可能である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の延伸試験装置。
4. 筐体と、
   前記筐体内に設けられた少なくとも１つの加熱槽と、
   前記筐体内の格納位置と前記筐体外の取出位置との間で出し入れが可能な引出ユニットと、
   前記引出ユニットに設けられて試験片を保持して延伸することが可能な試験片延伸部と、
   前記引出ユニットが前記格納位置にある状態で、前記試験片延伸部が位置付けられて前記試験片の延伸が行われる前記筐体内の試験空間と、
   前記加熱槽から前記試験空間に連通する連通部と、
   前記連通部を開閉するシャッタ手段と、
   を備え、
   前記引出ユニットが前記格納位置にある状態で、前記加熱槽と前記試験空間とが連通して前記加熱槽からの加熱空気が前記試験空間に流入可能となり、
   前記引出ユニットが前記取出位置にある状態で、前記加熱槽と前記試験空間とが連通せず前記加熱槽からの加熱空気が前記試験空間に流入不可能となり、
   前記引出ユニットは、第１軸方向に進退移動が可能であり、
   前記加熱槽は、前記筐体内で前記第１軸に直交する第２軸方向に移動可能である
   ことを特徴とする延伸試験装置。
5. 前記加熱槽が、前記筐体内に少なくとも２つ設けられ、
   少なくとも２つの前記加熱槽は、前記第２軸方向に並べて配列されており、
   少なくとも２つの前記加熱槽のそれぞれが、独立して温度設定可能であって、
   前記引出ユニットが前記格納位置にある状態で、少なくともいずれかの前記加熱槽と前記試験片延伸部が位置づけられた前記試験空間とが連通して前記加熱槽からの加熱空気が前記試験空間に流入可能となる
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の延伸試験装置。
6. 前記加熱槽は、給気ダクトと、還気ダクトと、送気手段と、気体を加熱するための加熱手段と、前記給気ダクトから供給される気体を吹き出すための第１貫通孔を有するパンチング板と、前記給気ダクトから供給される気体が前記還気ダクトを経て再び前記給気ダクトに戻る気体循環流路と、を備え、
   前記給気ダクトから供給され、前記パンチング板の第１貫通孔から吹き出した加熱気体が、前記試験片延伸部に保持された前記試験片を加熱した後、前記還気ダクトに流入する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の延伸試験装置。
7. 前記パンチング板は、前記還気ダクトに連通する第２貫通孔をさらに有し、
   前記給気ダクトから供給され、前記パンチング板の前記第１貫通孔から吹き出した加熱気体が、前記試験片延伸部に保持された前記試験片を加熱した後、前記パンチング板の前記第２貫通孔を経て前記還気ダクトに流入する
   ことを特徴とする請求項６に記載の延伸試験装置。
8. 前記試験片は、板状体またはフィルム状体であり、
   前記加熱槽は、前記試験片の上面側を加熱する上面側加熱槽と前記試験片の下面側を加熱する下面側加熱槽と、を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の延伸試験装置。
9. 前記試験片は、外形が略矩形の板状体またはフィルム状体であり、
   前記試験片延伸部は、伸縮可能に構成され、それぞれが多角形の辺をなすように配置された複数のチャック部材と、前記多角形の隣接する辺をなす２つの前記チャック部材の両端を支持し、スライド移動可能な複数のスライダと、を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の延伸試験装置。
10. 前記試験片延伸部によって延伸されている前記試験片の特性を測定する測定手段をさらに備え、
    前記測定手段は、前記試験片から出射する電磁波を検出する検出部を備え、
    前記加熱槽は、前記電磁波が通過可能な窓部を備え、
    前記検出部は、前記加熱槽よりも前記試験片延伸部から遠位に配置され、前記試験片から出射して前記窓部を通過した前記電磁波を検出する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の延伸試験装置。

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