CN109789981B - 夹持辊及薄膜卷绕体的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供夹持辊及薄膜卷绕体的制造方法，所生产的塑料薄膜同时实现高品质和高生产率，即使以大宽度、高速度生产塑料薄膜时，也不会导致多边形形变。本发明的夹持辊包含表面涂覆有橡胶的芯材。利用JIS K6253A型硬度计(A型)测得的橡胶硬度H低于65deg。辊的支撑长度L₁为5m或更长。夹持辊的质量W(kg)与芯材的截面二次矩I₁(m⁴)和杨氏模量E₁(Pa)满足E₁I₁/W≥80000。

Description

夹持辊及薄膜卷绕体的制造方法

本申请涉及夹持辊及薄膜卷绕体的制造方法，并主张享有于2016 年9月29日提交的、发明名称为“夹持辊及薄膜卷绕体的制造方法”的美国临时专利申请No.62/401,275的优先权权益，出于所有目的，其内容整体以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及可用于制造塑料薄膜等的夹持辊、及使用该夹持辊制造塑料薄膜的薄膜卷绕体的方法。

背景技术

塑料薄膜被广泛用于磁带、平板显示器等光学构件、以及食品包装、薄膜电容器和其他用途，基于运输目的，这样的塑料薄膜制品最终通过卷绕装置而被卷绕成薄膜卷绕体。

如专利文献1所记载的，在薄膜输送工序的一部分中，作为二次加工(如，接合于薄膜表面)的前处理，可能对塑料薄膜施以电晕放电表面处理。专利文献1中，薄膜在被称为对电极辊(counter electrode roller)的接地输送辊上移动，电极(其以使得薄膜介于其间的方式设置于与辊相对的位置)向薄膜的电极表面侧施加交流(AC)高电压以进行放电处理。夹持辊安装于薄膜开始与对电极辊接触的位置，以使得当对薄膜的电极表面侧实施放电处理时，不会通过放电而对薄膜的对电极辊接触表面侧进行处理。来自夹持辊的推压力防止大量空气侵入对电极辊与薄膜之间的空隙，并且防止在薄膜的对电极辊接触表面侧上进行放电处理。

塑料薄膜的制造工序中，在为了提高薄膜的生产率而增大宽度和速度时，对电极辊和夹持辊的振动增大，从而使涂覆于夹持辊表面的橡胶变形，并且使辊截面从正圆形变为多边形。该现象的原因在于，即使最初将辊的旋转频率控制为低于辊自身的一次固有频率和整个装置的一次固有频率的频率范围，仍然会发生共振。此时观察到的频率是旋转频率的整数倍(N倍)，而该频率与固有频率的匹配会导致持续共振，从而逐渐使辊表面变形为具有N个顶点的多边形。

就薄膜卷绕体的制造方法，对这一问题进行了调查。例如，上述电晕处理单元中，大量空气侵入薄膜与多边形环的对电极辊之间，导致周期性地向对电极辊表面施加不期望的电晕放电处理这一缺陷。

专利文献2中公开了与此相似的另一个问题，即，在造纸工序中，造纸机中用于脱水的压辊存在角变形现象。该角变形现象被描述为在压辊系统所包含的顶辊和底辊的旋转频率的N倍频率与被多自由度系统的振动模型替代的压辊装置的固有频率匹配时引发的共振，并且，该现象被认为与上文所述的多边形形变现象相似。作为该现象的方法，提出了改变顶辊和底辊的直径以使得这些辊之间的外径比不是1，从而防止与从旋转频率的N倍频率所推导出的固有频率匹配。该方案避免了旋转频率的整数倍与固有频率完全匹配并且避免了共振，从而防止多边形变形。

同样地，作为造纸机中压辊多边形变形现象的另一方法，专利文献3通过持续地改变运转速度、并且避免对辊表面上的橡胶构件的同一部位施加较大压力，由此避免了辊之间以特定频率振动，从而防止或延迟多边形形变。还提出了通过使速度波动来增加避免共振点的时间。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2001-131314号公报

专利文献2：日本特开2003-97541公报

专利文献3：日本特开4-361685公报

发明内容

技术课题

然而，专利文献2中的方法难以应对夹持辊(压辊)系统或各辊的固有频率经时性地轻微变化的情况。例如，辊表面的橡胶涂层随着使用时间而变硬时，会导致固有频率轻微地变化，这是因为，在多自由度系统的情况下，顶辊介由硬化橡胶而被底辊支撑。在这种情况下，即使导入具有不满足N倍的外径的辊，数月后固有频率仍然会与N 倍匹配，再次导致共振。本申请发明人还发现，上述橡胶的硬化会减小系统的阻尼力，在阻尼力减小时，共振会在运行旋转频率的N倍频率与固有频率并非完全一致而只是相近时发生。因此，只是轻微地改变速度或外径不会根本性地解决问题。

具体而言，在薄膜的电晕放电处理工序中，发现由于多边形形变仅在对电极辊或夹持辊的旋转频率的N倍频率时发生，因此外径比的变化无法避免多边形形变。与造纸工序不同，在塑料薄膜的制造工序中，通常在同一生产工序中制造厚度不同的薄膜，其中，一般通过调节形成片材时的拉伸速度来控制薄膜厚度。将专利文献2中的方法应用于塑料薄膜的制造工序时，薄膜厚度会由于为了避免振动而改变拉伸速度而发生变化，因此，专利文献2中的方法无法提供持久的方法。

将专利文献3的使运转速度波动的方法应用于塑料薄膜制造工序时，薄膜的厚度在聚合物挤出输出恒定时变化。为了以恒定的厚度使运转速度波动，需要使挤出输出波动，这会导致捏合状态在使用挤出机(在其中实施聚合物的熔融和捏合)的塑料薄膜制造中变化。此外，由于存在包括加热工序和冷却工序的拉伸工序，因此使运转速度波动是困难的。

如上文所述，对于适于塑料薄膜等的工序的夹持辊而言，迄今为止尚无防止辊的多边形形变的有效手段。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的根据本发明的夹持辊芯材包含表面涂覆有橡胶的芯材，所述夹持辊的支撑长度L₁为5m或更长。橡胶表面的硬度H(deg)等于或低于65deg，所述硬度H是利用JIS K6253 A 型硬度计(A型)测得的，夹持辊的质量W(kg)与芯材的截面二次矩I₁(m⁴)和杨氏模量E₁(Pa)满足以下数学表达式(1)：

E₁I₁/W≥80000 (1)。

在根据本发明的夹持辊中，优选夹持辊的芯材为CFRP，更优选 CFRP的杨氏模量E1等于或大于250GPa。

根据本发明的薄膜卷绕体的制造方法包括：利用多个输送辊输送薄膜，将薄膜卷成薄膜卷绕体，其中，在薄膜与一个或多个输送辊接触的部位附近提供上述中任一项的夹持辊，所述夹持辊被配置为与输送辊对薄膜进行挤压。

在根据本发明的薄膜卷绕体制造方法中，优选在夹持辊的薄膜输送方向下游，以将在所述夹持辊与所述输送辊之间被输送的薄膜夹持的方式，在所述输送辊的与所述薄膜接触的表面的相反面上设置有电晕处理电极。

在根据本发明的薄膜卷绕体制造方法中，优选的是，在夹持辊附近设置的输送辊的旋转频率f₂(Hz)、质量W₂(Kg)、支撑长度L₂ (m)、截面二次矩I₂(m⁴)和杨氏模量E₂(Pa)、及夹持辊的旋转频率f₁(Hz)、质量W(Kg)和支撑长度L₁(m)、以及芯材的截面二次矩I₁(m⁴)和杨氏模量E₁(Pa)满足后述数学表达式(2)和 (3)。

在根据本发明的薄膜卷绕体制造方法中，优选夹持辊和输送辊各自在所述夹持辊和所述输送辊各自的轴向端部具有阻尼器。

本发明中，“旋转频率”是指1秒的单位时间内的频率，通过将辊运转速度除以辊周长而得到。

发明的有益效果

对于本发明而言，即使以大宽度和高速度以薄膜卷绕体的形式制造塑料薄膜，仍然能够在避免使夹持辊变形为多边形的情况下，实现塑料薄膜的高品质和高生产率。

附图说明

图1为根据本发明的塑料薄膜卷绕体的制造装置的一个实施方式的示意性侧视图。

图2为表示根据本发明的塑料薄膜卷绕体的制造方法中的电晕放电处理设备的一例的示意性侧视图。

图3为本发明的夹持辊的实施方式的示意性剖面图。

图4为表示以往夹持辊的多边形形变的例子的示意图。

图5为表示整数倍振动期间振动波形的快速傅里叶变换的示意图。

图6为表示对夹持辊系统建模而得的二自由度系统的示意图。

图7为表示夹持辊系统的高次反相固有模式(high-order antiphase eigenmode)下的振动位移的示意图。

具体实施方式

以下，参考附图，通过塑料薄膜卷绕体的制造方法的实施例对本发明的优选实施方式进行说明。

图1为根据本发明的塑料薄膜卷绕体的制造装置的示意性侧视图。图1仅示出了主要部分，未示出用于固定结构或一些输送辊的框架。

此处，用以形成塑料薄膜卷绕体170的塑料薄膜例如可由任何来源提供。作为优选例，如图1中所示，例如，将热塑性树脂在挤出机 101中熔融并挤出，从在底部具有狭缝的模102中以片材的形式排出，浇铸至冷却滚筒103，在此处进行冷却和固化，然后成型为未拉伸片材161。通过调节冷却滚筒相对于流速(其通过排出量和模的狭缝宽度来确定)的速度，可以控制未拉伸片材161的厚度。

然后，未拉伸片材161被导入纵向拉伸工序120，并沿片材输送方向而被多个辊拉伸。然后，在横向拉伸工序140中，一边根据需要利用夹具持续保持单轴拉伸片材162的两端，一边在烘箱130中将片材加热并保持高温，将沿行进方向输送的片材在片材宽度方向(与输送方向正交的方向)拉伸，由此得到双轴拉伸薄膜163。或者，可以将所生产的塑料薄膜保持未拉伸或进行单轴拉伸。

图1中所示的经过烘箱130的双轴拉伸薄膜163在卷绕工序180 中被以卷状产品的形式卷成薄膜卷绕体170。图1中的装置中，在横向拉伸工序140和卷绕工序180之间的输送过程中，可以根据需要通过电晕放电处理工序150实施表面处理。

图2为使用本发明的夹持辊的电晕放电处理工序150的示意图。用于电晕放电的电极303与输送辊302的表面相对地设置以在其间插入双轴拉伸薄膜163。电极303与AC高压电源304连接，输送辊302 接地。AC高压电源304向电极303施加高电压以从电极303产生电晕放电，从而对从输送辊302与电极303之间的空隙通过的双轴拉伸薄膜163的电极侧表面进行处理。电晕放电处理激活双轴拉伸薄膜 163的表面，通常会提高润湿性。该处理促进后续工序中在双轴拉伸薄膜163表面上的涂覆液涂覆或金属气相沉积。

在对双轴拉伸薄膜163的单面实施电晕放电处理的情况下，不对双轴拉伸薄膜163的未面向电极303的表面实施表面处理。为了防止在该表面与作为接地侧电极发挥作用的输送辊302之间放电，需要使输送辊302与双轴拉伸薄膜163彼此密合地接触。由于混入输送辊302 与双轴拉伸薄膜163之间的空气量随着双轴拉伸薄膜163输送速度的增大而增多，因此，如图2中所示地安装夹持辊301以利用其挤压力除去混入空气，并使输送辊302与双轴拉伸薄膜163彼此密合地接触。夹持辊301包含表面涂覆有橡胶306的芯材305。挤压双轴拉伸薄膜 163的夹持辊301与输送辊302一同设置在输送辊302的薄膜上游侧，由此防止对位于输送辊302侧的双轴拉伸薄膜163的表面放电，防止通过不必要的放电进行表面处理。在电晕放电处理在双轴拉伸薄膜 163的两面上均实施的情况下，图2中的工序在输送工序中设置两个阶段，并将电极303的放置面和输送辊302的接触面颠倒。另外，在这种情况下，各电晕放电处理工序中，需要安装夹持辊301以使输送辊302与双轴拉伸薄膜163彼此密合地接触。

在塑料薄膜卷绕体的制造工序中，夹持辊可被用以在工序的上游区域和下游区域之间划分出张力控制部。例如，在用于塑料薄膜卷绕体170的下述制造装置中，卷绕工序180中的卷绕张力和横向拉伸工序140中的输出张力通过设置在横向拉伸工序140之后的阶段的夹持辊来控制，其中，在上述用于塑料薄膜卷绕体170的制造装置中，图 1中所示挤出机101、纵向拉伸工序120、和横向拉伸工序140作为薄膜供应源发挥作用，并且在不设置电晕放电处理工序150的情况下在卷绕工序180中将薄膜卷绕。

这是因为，例如，在上游区域中实施切割并且在下游区域卷绕薄膜卷绕体时，适于切割的张力和适于卷绕的张力并非一直是相同的。例如，上游区域中的最佳张力为100[N]、下游区域中的最佳张力为 50[N]时，必须在某处平衡100-50＝50[N]的张力差。使用夹持辊时，根据库仑定律，生成μ×P的摩擦力，其中夹持辊的推压力为P[N]、相对辊与薄膜之间的摩擦系数为μ。上述的张力差50[N]等于或低于该摩擦力μ×P时，张力差可以通过夹持辊系统来平衡。这一般被称为张力消除(tension cut)。

在薄膜卷绕体的制造工序中，夹持辊可以用作接触辊。将接触辊压向薄膜卷绕体以减少混入薄膜卷绕体的空气，由此减轻或防止卷绕中的褶皱或弯折。

这些夹持辊需要在薄膜宽度方向和辊轴向上具有均匀的推压力。因此，为了在即使存在薄膜厚度不均或辊的微小偏转的情况下仍然尽可能实现均匀的推压力，如图3所示，夹持辊301的芯材305的表面涂覆有橡胶306。塑料薄膜卷绕体的制造工序中，在例如使用夹持辊 301来除去在张力消除、电晕处理和卷绕中混入的空气时，夹持辊的每单位宽度推压力优选为50N/m至3kN/m。考虑到橡胶的寿命和辊的偏转，夹持辊的推压力上限更优选为1kN/m或更小。在该挤压力范围内，用于在宽度方向上得到均匀推压力的适宜橡胶硬度H为等于或低于80[deg]。该橡胶硬度是利用JIS K6253 A型硬度计(A型)测得的值。

本申请发明人进行了研究，发现上述橡胶硬度是决定夹持辊301 的表面是否会在夹持辊301和输送辊302(这对辊在后文中被称为夹持辊系统)在彼此作为振动源和支撑的同时因弯曲变形而共振振动时变形为多边形的重要因素。为了在实现均匀的推压力的基础上抑制共振，橡胶硬度H需要进一步地小于80[deg]，并且等于或低于65deg。夹持辊301表面上的橡胶306层可以是单层或包含两层或三层的多层。橡胶306层为多层时，最软的层的硬度等于或低于65[deg]。

橡胶硬度H等于或低于65[deg]时，橡胶306的柔软度作为用于防止共振(其为导致多边形形变的原因)的阻尼力而发挥作用。在形成均质橡胶的方面，橡胶306的硬度下限优选为等于或大于25[deg]。

从防止共振的方面考虑，橡胶306的涂覆厚度t优选为1至20mm，适合为5至15mm。5mm或更大的厚度可确保充分的阻尼力。15mm 或更小的厚度可增大夹持辊301自身的固有频率，并且有助于满足后述数学表达式(1)的条件。

橡胶306的材料的优选例包含通常的硫化橡胶，例如丁腈橡胶 (NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、和海帕伦橡胶(CSM)。具体而言，由于在电晕处理工序中放电会生成臭氧，因此要求橡胶具有耐臭氧分解性。因此，在这种情况下，硫化橡胶中，EPDM和SCM是合适的。其他合适的例子包括有机硅橡胶和氟橡胶。

为了确保来自橡胶306的阻尼力在宽度方向上发挥作用，优选使由夹持辊系统的偏转导致的推压力中的局部变化最小化。因此，优选施以凸面加工(crowning)，以使得夹持辊301表面的外径Dr根据夹持辊偏转量而在中央增大、且在端部减小。

导致多边形形变的共振更有可能在由于夹持辊301的旋转随着辊表面长度B[m]或支撑长度L₁[m]增大而变得不稳定而发生。特别地，在塑料薄膜卷绕体的制造工序中，针对支撑长度L₁[m]为5[m]或更长的夹持辊301，考虑其运转速度范围和合适的夹持辊直径，对上述情况进行讨论。

本申请发明人发现，如图3中所示的夹持辊结构中，夹持辊301 的芯材305的杨氏模量E₁[Pa]、芯材305的截面二次矩I₁[m⁴]与夹持辊301的总质量W[kg]应满足以下数学表达式(1)，以防止由共振导致的多边形形变。

E₁I₁/W≥80000 (1)

数学表达式(1)中，杨氏模量E₁和截面二次矩I₁的乘积表示芯材305的弯曲刚度。夹持辊301的质量W作为共振现象中夹持辊301 的质量m发挥功能，并与上述弯曲刚度E₁I₁构成部分固有频率。因此，这意味着随着数学表达式(1)的值增大，夹持辊301自身的固有频率和作为压料系统的整个压料装置的固有频率也增大。

此处，通过例如框架(未图示)以能够旋转的方式支撑夹持辊301 等旋转体，所述框架在其轴的两端具有轴承等轴套。通过安装于夹持辊301或输送辊302的气缸等加压设备等施加推压力。为了输送通常薄且容易起皱的塑料薄膜，需要精确地设定输送辊之间的平行角度。因此，优选利用气缸驱动夹持辊301。

基于相同的理由，为了控制运转速度，优选将输送辊302固定于与电动机等旋转驱动源相连并被其驱动的位置，夹持辊301以将双轴拉伸薄膜163夹持的方式被输送辊302驱动以旋转。

夹持辊301的质量W还作为用于产生振动的振动力源而发挥作用。如前文所述，夹持辊301绕轴承的旋转中心旋转，但实际上，不可能以在辊纵向上完全不偏心的方式进行旋转。夹持辊301的制作中，不可能通过机械加工和抛光而使芯材305的前表面或内表面在纵向上形成为完美的圆筒形，除此以外，材料自身呈现某种程度的密度变化。如图3中所示，安装有轴承的轴向端部与芯材305装配，但却不可能以没有偏心的方式将它们进行组装。然后，国际标准定义了上述转子制作中的残余偏心量。例如，根据日本工业标准JIS B0905(1992) 的要求，对于可归于上文所述多个原因的偏心而言，假设质量为W 的夹持辊301以ε偏心，则应以使运行旋转次数n与ε的乘积落入特定量的方式制作夹持辊301。其物理基础为：当质量为W的夹持辊 301以ε偏心时，以角速度ω进行旋转时产生振动的离心力(Wεω²)。由于无法直接取得ε，将临时重物置于夹持辊301的前表面或侧表面，以得到所观察到的振动振幅较小时的半径r和重量m。鉴于离心力在振动振幅最小的状态下得以平衡，Wεω²＝mεω²成立，从而可以由ε＝rm/W间接得到ε。该操作与车用轮胎的平衡操作相似。

根据上述JIS B0905，在已知运行旋转次数n[rpm]的情况下，εη/9550被称为平衡精度(balance quality)。一般而言，在塑料薄膜卷绕体的制造工序中使用的辊是通过调节辊的失衡以使得上述的表达式的平衡精度落入6.3或更小、或者2.5或更小。此处，根据JISB0905，上述ε为根据下述三个值算出的整个辊的偏心量：整个辊的质量、平衡试验中重物的质量、和重物的安装半径，并以μm表示。值n是模拟辊旋转的使用次数的旋转试验次数，以rpm表示。因此，对于基于这些标准制作的塑料薄膜卷绕体用夹持辊301而言，夹持辊 301的质量W是振动的原因。

如上文所述，数学表达式(1)左侧体现了作为共振原因的固有频率和作为振动源的离心力，橡胶306的硬度H体现了系统的阻尼力。本申请发明人发现，在使用支撑长度L₁[m]为5[m]或更长、橡胶硬度 H等于或低于65deg的夹持辊来生产塑料薄膜卷绕体的方法中，通过满足数学表达式(1)，即使在当当正常旋转频率的N倍频率匹配或接近固有频率时通常导致共振或多边形形变的苛刻条件下，仍然能够长期地防止共振，从而防止夹持辊301变形为多边形。

若左侧的数学表达式(1)小于80000，则作为振动源发挥作用的离心力大于橡胶306硬度的上述优选范围内的阻尼力和辊的芯材305 自身的刚度E₁I₁从而导致共振。特别地，本申请发明所要解决的共振现象在Nf(其为夹持辊301或输送辊302的操作频率的整数倍)匹配或接近装置的固有频率时发生。满足数学表达式(2)的夹持辊301 和输送辊302运转时，通过测量夹持辊301表面和轴承单元的振动、并对测量值进行快速傅里叶变换，得到如图5中所示的波形。横轴表示振动分量的频率，纵轴表示振动分量的振幅(按频率分开)。由图 5可知，虽然根据测量噪声而存在微小变化，但频率更高的分量的振幅更小。数学表达式(1)左侧等于或大于80000时，图5中，固有频率增大，并且固有频率在振幅更小的情况下匹配或接近Nf。数学表达式(1)左侧等于或大于80000时，离心力1f降低、且Nf的振幅相应地降低。本发明的夹持辊301可以适用于生产大型塑料薄膜卷绕体的方法。考虑到对于塑料薄膜卷绕体而言的优选速度条件，基于刚度、阻尼与离心力之间的关系，即使操作频率的整数倍Nf匹配或接近固有频率，满足数学表达式(1)的夹持辊系统仍然可达成观察不到共振的稳定性条件。

此处，芯材的截面二次矩I₁可以由图3中芯材305的外径D和内径d、根据π(D⁴-d⁴)/64得到。此处，为了满足数学表达式(1)， I₁增大而W减小。

换言之，为了使I₁增大，芯材305的外径D增大。考虑到如上所述橡胶306层的厚度t优选范围为1至20mm，因此D＝(Dr-40)mm 至(Dr-2)mm成立，其中Dr为橡胶306层的外径。为了得到使输送辊302与双轴拉伸薄膜163之间没有空气侵入的线性压力，橡胶306 层的外径Dr和芯材305的外径D不应不必要地增大。因此，橡胶306 层的外径Dr优选为等于或小于1000mm，更优选为等于或小于800 mm。

虽然夹持辊301的质量W包含橡胶306和被轴承支撑的轴的端部的质量，但在L₁≥5[m]的情况下，芯材305的管部分的质量占主导地位。管的质量与截面积A＝7t(D²-d²)/4成比例。为了便于说明，将截面二次矩I₁除以截面积A时，I₁/A＝(D²+d²)/16，这表明管的内径d越大则数学表达式(1)左侧增大，芯材305的外径D也相同。

还关注到杨氏模量E₁和质量W也是使数学表达式(1)增大的手段。除了上文所述的截面积A以外，质量W也与材料的密度p成比例。为了使数学表达式(1)左侧增大，可增大E₁/W、即增大E₁/p。一般而言，使用通常用于夹持辊301的芯材305的钢作为对照时，杨氏模量E₁为约206GPa，密度p为7.85g/cm³，因此E₁/p≈26。在铝合金的情况下，E₁＝73GPa，p＝2.77g/cm³，因此E₁/p≈26，与钢大致相同。

CFRP(碳纤维增强塑料)已广泛用于工业用辊及汽车、飞机以及其他用途。CFRP中使用的碳纤维包含PAN纤维，其是通过对丙烯酸纤维和源于石油的沥青纤维进行烘烤而形成的，并且是由在纤维纵向上具有高强度和高刚度的各向异性材料制成的。将这样的碳纤维沿多个方向排列并利用环氧树脂等热固性树脂接合，由此形成作为钢等各向同性材料的替代材料发挥作用的结构物CFRP。该复合材料的密度为约p＝1.5g/cm³，杨氏模量E₁可以基于所使用的碳纤维的材料和碳纤维在结构中排列的取向设计进行选择。一般而言，作为钢的替代，通常将工业用辊设计为约100GPa至约200GPa。

杨氏模量为约200GPa的情况下，CFRP的E₁/p为133，该值高达铁或铝合金的5倍。用作管的材料的CFRP由碳纤维的纱线或片材形成，较之钢和铝合金而言，在内径和外径的制作上限制更少，并且在截面二次矩I₁方面的选择自由度更高。本申请发明人着眼于这些特征，发现CFRP适于满足数学表达式(1)的条件。

更优选的是，E₁≥250GPa时，可以在满足数学表达式(1)的同时减小截面二次矩I₁，从而能够减小夹持辊301的外径Dr，提高作为夹持辊301的必需功能的空气除去性能。支撑长度L₁为5[m]或更长的长夹持辊301内在地具有更大的质量W，因此，为了满足数学表达式(1)的值以防止振动，优选E₁≥250GPa。具有这样的高弹性的CFRP 可以利用碳纤维或堆叠结构实现，并且能够防止本申请发明所要解决的振动和多边形形变，但通常鉴于其高价而不会使用。虽然更高的E 对于防止共振是有利的，但毋庸置疑，市售的杨氏模为约800GPa的工业用刚性碳纤维是昂贵的。因此，就成本与性能的此消彼长关系而言，本申请发明中可使用的E₁＝250至350GPa左右的CFRP处于优选的范围。

可以根据CFRP的设计及制作中的堆叠设计来获知使用CFRP的夹持辊的弯曲杨氏模量E₁。在这种情况下，将辊或滚筒在轴向上的弹性模量E₁₁作为E₁。在CFRP的堆叠设计方面，辊的制造商可对例如实用率(碳纤维实际上带来沿碳纤维方向的刚度和强度的比率)、复合材料形态中纤维相对于树脂的体积含量Vf、和单纱断裂率进行计算。或者，可以通过实际测量得到E₁。已知除了上述CFRP的设计参数以外，由各向异性导致的剪切变形的效果也会使实际的E₁较之E_n而言减小。通过将图3中夹持辊301的芯材305(具有外径D、内径 d和有效表面长度B的管)单独置于支撑上，然后利用撞击法(hitting method)或从施加有已知载荷的偏转的反向计算来测量固有频率，从而可以得到最可靠的值。在涂覆图3中的橡胶306、及插入并安装轴之后，自固有频率或偏转的反向计算变得复杂。在这种情况下，必须依靠有限元方法等数学计算，并且需要慎重处理作为对象数据的计算精确度等。当夹持辊301单独以增大的旋转次数旋转时，在本申请发明涉及的L₁≥5m的夹持辊301中，橡胶306的阻尼不发挥作用，从而观察到非线性谐振，并且在一次固有频率的1/2或1/3的旋转次数的条件下，观察到小振幅的共振。由此，能够反向计算实际的杨氏模量E₁。

本申请发明的夹持辊适合作为如上所述的塑料薄膜卷绕体的各工序中的夹持辊，更适合作为用于图2中电晕放电处理工序中的夹持辊301。图4为表示以往夹持辊401的示意图，所述夹持辊401由于共振导致的振动而长期在橡胶的外围部位周期性地受到较大表面压力，从而呈现出多边形形变现象。如图4的(a)中所示，高表面压力部分402(其受到由沿箭头v的方向的振动导致的较大压力)与低表面压力部分403(其受到由振动导致的较小压力)相比形成凹陷。如图 4的(b)中所示，夹持辊401随着时间经过而变成具有多边形表面的夹持辊405。若在电晕放电处理工序中发生这样的多边形形变，则如上所述，双轴拉伸薄膜163的与输送辊404接触的表面会在振动循环中发生不期望的放电处理从而导致双轴拉伸薄膜163的缺陷。因此，在包括电晕放电处理工序的薄膜卷绕体制造方法中，较之应用其他夹持辊或接触辊而言，应用本申请发明的夹持辊301具有更重要的意义。

在根据本发明的包括电晕放电处理工序的薄膜卷绕体制造方法中，图2中用于产生电晕放电的电极303可以具有通常使用的形状。例如，已经设计出聚集电场、且促进电晕放电的形状(刀刃状、板状、线状、和针状)。

作为接地电极发挥作用的输送辊302具有被电绝缘层覆盖的表面，所述电绝缘层例如由金属形成，或优选由具有优异的臭氧抗性和强度的橡胶(如有机硅橡胶、氟橡胶、EPDM橡胶、CSM橡胶)和陶瓷等半导体形成以防止火花放电。电绝缘性能优选为10¹¹Ωcm或更高。

本发明的塑料薄膜原材料的优选例包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚-2，6-萘二甲酸乙二醇酯等聚酯；聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等聚乙烯基化合物；聚酰胺、芳族聚酰胺、聚苯硫醚等聚合物。特别优选的例子为具有优异拉伸性、且在光学特性、电特性、气体阻隔性方面优异的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和聚丙烯薄膜。

此处，在理论上对导致多边形形变的共振现象进行研究。如前文所述，在操作具有规定的支撑长度L₁[m]的夹持辊时，在夹持辊表面和轴承单元观察到振动波形。图5中示出了频率与快速傅里叶变换振动波形的振幅的关系。由图5可知，虽然根据测量噪声而存在微小变化，但较高频率分量的振幅较小。

在没有发生共振的情况下，最大的振动分量为记为1f的辊旋转频率分量f，其表示f的1倍。当夹持辊的旋转频率定义为f₁[Hz]时，将夹持辊的质量定义为W[kg]，将夹持辊的偏心量定义为ε[m]，由以下数学表达式(7)示出的残余失衡(residual unbalance)导致的离心力 F[N/m]时常作用于夹持辊和输送辊从而产生振动分量1f₁。由于F在f 增大时增大，因此快且振幅更大。

F＝2πεWf₁ ² (7)

2f之后的整数倍分量为由例如辊支撑的微小松弛导致的非线性振动。与如上文所述的由残余失衡导致的离心力同样地，这样的非线性分量难以消除，因此一直存在。

例如，当6f(辊旋转频率的6倍)匹配装置的固有频率时，如图 4中所示，随时间流逝，发生共振而导致夹持辊变形为边数为“6”。

以往，关注的焦点集中于通过调节速度或辊直径来寻找使得整数倍分量Nf不完全匹配装置的固有频率的条件。遗憾的是，固有频率会由于橡胶硬化而经时性地变化，不仅如此，如上所述，在塑料薄膜卷绕体的制造工序中也难以调节生产速度。

本申请发明人着眼于图5中的振动特性，发现整数倍分量N越大，则振幅越小，并且对下述条件进行了探索：所述条件下，即使通过将固有频率最大化而使Nf匹配固有频率，系统的阻尼力仍然大于振动力，由此防止共振。结果，发明人发现在满足数学表达式(1)的条件时，在生产塑料薄膜卷绕体的方法、和生产塑料薄膜卷绕体的方法中使用的具有规定橡胶硬度和支撑长度的夹持辊中不会产生共振。

此外，本申请发明人针对抑制共振或多边形形变的条件发现了更详细的确定条件。如图2中所示，夹持辊系统包含输送辊302和夹持辊301，与弦线振动(stringvibration)的情况相同，它们的固有频率以使得振动波形随频率的增大而不同的形状共振。这被称为振动的固有模式，各辊自低频率侧起无限地具有振动的一次、二次、三次及高次固有模式。夹持辊301和输送辊302在夹持橡胶306和双轴拉伸薄膜163的情况下彼此接触，可以被视作整合设备。此处，这些辊的振动模式彼此干扰，振动波形和固有频率具有实质上接近但轻微偏离各辊自身的振动固有模式的形状和值。在该固有模式下，在反相模式(夹持辊301和输送辊302各自以弧形弯曲振动，并且均振动从而彼此碰撞)中，发生变形为多边形的情况。

图7示意性地示出了夹持辊和输送辊的高次固有模式中的上述反相模式中的、辊表面的位移。实线表示夹持辊朝向输送辊移位的相位，将其设为0°相位。将输送辊在同一时间的位移以实线b标出，表示中央部朝向夹持辊移位。图7中的虚线a’和b’表示相同的固有频率下的半个周期后的辊位移，二者均示出中央部从相对辊远离。即，由图7 可知，在反相模式中，夹持辊301振动并且朝向输送辊302移位时，输送辊302也振动并且朝向夹持辊301移位，从而形成辊彼此碰撞的振动模式。

作为整个夹持辊系统的固有频率，该反相模式为高次固有频率，并且根据辊的结构、刚度和质量而变化。本申请发明人发现，由于由辊失衡导致的1倍振动1f的非线性振动，而使得整个夹持辊系统的反相固有频率匹配或接近N倍频率Nf时，夹持辊系统在如图7中所示的反相模式中呈现共振，并且如图4中所示，在特定部位持续性且周期性地发生碰撞，从而促进多边形形变。

因此，通过以满足本申请发明的数学表达式(1)的方式设定辊结构、刚度和质量，从而塑料薄膜卷绕体的生产方法中使用的夹持辊 301能够增大以高次呈现的反相固有频率(例如，四次和五次)，并且能够具有辊失衡循环的N倍频率Nf(其匹配或接近反相固有频率) 的较大的N。由于图5中所示的振幅足够小的Nf与固有频率的组合，阻尼力大于共振能量，由此防止多边形形变。

夹持辊系统的高次反相固有频率(其导致多边形形变)可以通过诸如数值结构计算的固有值分析等(如用于整个夹持辊装置的有限元方法)得到，或者可以通过类比而由实际振动位移和频率观察而得到。

此处，作为以更简单的方式来制造塑料薄膜卷绕体的方法，通过以图6中的二自由度系统取代整个压料系统的振动模型，本申请发明人发现了避免多边形形变的方法，所述方法基于高次反相固有频率与操作频率的关系。

夹持辊301的质量为W、等价刚度为k₁、且输送辊302的质量为 W₂、等价刚度为k₂时，质量比m0(W₂/W)和对应的辊的固有频率 f₀₁及f₀₂的辊由以下数学表达式(5)表示。此处，等价刚度通过以下数学表达式(6)算出。

图6中二自由度系统的固有频率是已知的，由数学表达式5、6 算出的质量比m0和对应的有频率f₀₁及f₀₂提供了“两个自由度”，因此，得到2个固有频率。此处，发现在二者之中，1个固有频率f_e对应以下数学表达式(4)表示的夹持辊301的固有频率，其与通过上述数学计算得到的夹持辊系统的反相固有频率密切相关。

此外，假设振动力是如数学表达式(7)所示的由夹持辊301和输送辊302的失衡导致的离心力，在这种情况下，认为强迫振动的响应振幅与基于单自由度系统的线性振动解(1inear vibration soluton) 的数学表达式(2)和数学表达式(3)右侧成比例。右侧的分母表明振幅在共振期间增大，因为其在作为对电极发挥作用的输送辊302和夹持辊301的运行频率f₂和f₁与固有频率f_e匹配时接近于0。分子W 表明振动力与辊质量W、W₂成比例地增大时的离心力。

基于这些参数，本申请发明人对于Nf较大且在该范围内不发生共振和多边形形变的稳定性条件进行了探索，并且发现应满足以下数学表达式(2)、数学表达式(3)的不等式。

所有使用上述的有限元方法得到的压料系统的反相固有频率和数学表达式(4)表示的二自由度系统固有频率的数值解均本质上为线性振动解。对于与由非线性振动导致的N倍频率的一致性而言，假设发现N倍振动的机理自身是由非线性振动导致的，并且N倍频率匹配或接近固有频率从而导致共振的机理自身在线性振动分析中不包括多项错误。在该假设下，通过在实际装置中进行测量而设定存在 /不存在共振和多边形形变的稳定性边界，由此得到数学表达式(1) 至(5)的计算式。

已经发现多边形形变是由反相模式导致的。在该模式中，振动的“节点”、即位移为0的部分不位于轴向端部、而是位于轴向端部之间 (如图7中所示)。因此，与各轴向端部对应的支撑件优选设置有空气阻尼器或油阻尼器，从而通过抑制振动来进一步提高整个系统中的阻尼力，即使在橡胶硬化至一定程度从而减少阻尼时，仍然能够延迟共振和多边形形变。

实施例

通过以下的实施例进行具体说明，但本发明不限于这些实施例。

[实施例1]

设置图1中所示的挤出机101、纵向拉伸工序120、和横向拉伸工序140作为薄膜供应源，通过生产塑料薄膜卷绕体170的方法得到薄膜卷，该方法包括用于卷绕薄膜的卷绕工序180(不包含电晕放电处理工序150)。从上述的供应源以450m/分钟生产聚丙烯双轴拉伸薄膜，利用设置在横向拉伸工序140之后的夹持辊，消除横向拉伸工序时的卷绕张力和输出张力。

实施例1中使用的夹持辊具有如图2中所示的结构，其辊表面长度B＝9.8m，辊支撑长度L₁＝9m，CFRP被设计为具有E₁＝320GPa 的杨氏模量，用于夹持辊的芯材。夹持辊的外径D为490mm。在夹持辊301和与夹持辊相对的输送辊302之间对双轴拉伸薄膜163进行挤压的推压力为50N/m。此外，橡胶材料为具有硬度H＝45deg的 EPDM，以满足数学表达式(3)。输送辊302的直径为450mm，芯材为钢。输送辊302的辊表面长度和支撑长度与夹持辊301中相同。其他特性如表1中所示。通过上述工序，得到了宽度为9m、薄膜厚度为4μm的塑料薄膜卷绕体170。

实施例1的夹持辊中，数学表达式(1)左侧的值为266339，大于80000。数学表达式(2)右侧的值为6.6，数学表达式(3)值的右侧的值为2.9，均小于20。

本夹持辊系统中，预先通过有限元分析得到的反相固有频率为43 Hz，这是夹持辊的运行频率的约9倍、输送辊的运行频率的约8倍。

[实施例2]

与实施例1的构成大致相同，在用于图1中的塑料薄膜卷绕体的制造工序的一部分中，提供具有图2中夹持辊301的电晕放电处理工序150。电晕放电处理工序的详细内容如图2中所示。双轴拉伸薄膜 163的上表面侧被供于利用电极303的放电处理，所述电极303与AC高压电源304连接。夹持辊301具有与实施例1中相同的构成。输送速度为450m/分钟，与实施例1中相同，夹持辊301的推压力为300 N/m。夹持辊301的表面设置有1.5mm的凸起，由此确保在宽度方向上的均匀性。夹持辊301和输送辊302的表面长度和支撑长度与实施例1中相同。在放电处理中作为对电极发挥作用的输送辊302的外径为500，芯材为钢。输送辊302的辊表面长度和支撑长度与夹持辊 301中相同。

实施例2的夹持辊中，数学表达式(1)左侧的值为266339，大于80000。数学表达式(2)右侧的值为7.2，数学表达式(3)右侧的值为3.1，均小于20。

本夹持辊系统中，预先通过有限元分析得到的反相固有频率为50 Hz，这是夹持辊的运行频率的约10倍、输送辊的运行频率的约10倍。

[实施例3]

除了使用杨氏模量为107GPa的CFRP作为夹持辊301的芯材以外，在与实施例2相同的条件下生产薄膜卷绕体。

实施例3的夹持辊中，数学表达式(1)的左侧的值为89057，大幅度地小于实施例1、2，但大于80000。数学表达式(2)右侧的值为19.7，数学表达式(3)右侧的值为8.4，均小于20。

本夹持辊系统中，预先通过有限元分析得到的反相固有频率为40 Hz，这是夹持辊的运行频率的约8倍、输送辊的运行频率的约8倍。

[实施例4]

除了将橡胶硬度H为60[deg]的橡胶用于夹持辊301的橡胶层以外，在与实施例3相同的条件下生产薄膜卷绕体。

实施例4的夹持辊中，数学表达式(1)左侧的值为89057，大于80000。数学表达式(2)右侧的值为19.7，数学表达式(3)右侧的值为8.4，均小于20。

本夹持辊系统中，由于橡胶硬度高，因此预先通过有限元分析得到的反相固有频率为41Hz，这是夹持辊的运行频率的约8倍、输送辊的运行频率的约8倍。

[比较例1]

除了将杨氏模量为90GPa的CFRP用于夹持辊301的芯材以外，在与实施例2相同的条件下生产薄膜卷绕体。

比较例1的夹持辊中，数学表达式(1)左侧的值为74908，小于 80000。数学表达式(3)右侧的值为9.6，小于20，但数学表达式(2) 右侧的值为22.8，大于20。其原因可归于，虽然夹持辊的支撑长度 L₁大于5m，但夹持辊的刚度E₁I₁低。

本夹持辊系统中，预先通过有限元分析得到的反相固有频率为35 Hz，这是夹持辊的运行频率的约7倍、输送辊的运行频率的约7倍。

[比较例2]

除了在电晕放电处理工序中使用后述的夹持辊作为夹持辊以外，在与实施例2相同的条件下生产塑料薄膜卷绕体。夹持辊的外径为 400mm，芯材为钢。芯材的内径和外径及其他特性如表1中所示。

比较例2的夹持辊中，数学表达式(1)左侧的值为30564，小于 80000。数学表达式(2)右侧的值为31.6，数学表达式(3)右侧的值为45.5，均大于20。其原因可归于，虽然夹持辊的支撑长度L₁大于5m，但夹持辊的刚度E₁I₁低、质量W大。

本夹持辊系统中，预先通过有限元分析得到的反相固有频率为30 Hz，这是夹持辊的运行频率的约6倍、输送辊的运行频率的约5倍。

[比较例3]

除了将橡胶硬度H为70[deg]的橡胶用于夹持辊301的橡胶层以外，在与实施例3相同的条件下生产薄膜卷绕体。

比较例3的夹持辊中，数学表达式(1)左侧的值为89057，大于 80000。数学表达式(2)右侧的值为19.7，数学表达式(3)右侧的值为8.4，均小于20。

本夹持辊系统中，由于橡胶硬度高，预先通过有限元分析得到的反相固有频率为42Hz，这是夹持辊的运行频率的约8倍、输送辊的运行频率的约8倍。

[比较例4]

根据专利文献2中相关领域的说明，对造纸工序中的压辊实施了振动评价。由于专利文献2中并未详细说明，因此，基于通常的造纸工序的规范，根据表2中的详细内容进行评价。

数学表达式(1)左侧的值为714599，大于80000，但与脱水所要求的推压力30kN对应的橡胶硬度为H＝80deg，高于65deg。

数学表达式(2)右侧的值和数学表达式(3)右侧的值均为23.6，大于20。这是因为，运转速度与生产塑料薄膜卷绕体的方法有较大差异。

本夹持辊系统中，预先通过有限元分析得到的反相固有频率为89 Hz，这是夹持辊的运行频率的约13倍、输送辊的运行频率的约13倍。

[存在/不存在共振]

为了得到加速度数据，将ONO SOKKI CO.，LTD制(型号：NP-2090) 加速度检测器安装于夹持辊轴承构件。

对位移转换数据进行快速傅里叶变化，并基于以下基准进行判定。

存在：在所期望的固有频率(±10Hz的范围内)观察到位移为 10μm或更大的振幅。

不存在：在所期望的固有频率(±10Hz的范围内)未观察到位移为10μm或更大的振幅。

[存在/不存在多边形形变]

针对观察到共振的辊，夹持辊被移除并以能够旋转的方式支撑，在低速旋转(用手旋转)时测定辊表面的位移，基于以下基准进行判定。

存在：在位移数据中，在辊表面上观察到运行频率与固有频率之比即N±1个突起，除去膨胀后，突起高度等于或大于50μm。

不存在：不适用上述“存在”的条件。

[其他由多边形形变导致的问题]

向经过电晕放电处理的塑料薄膜释放蒸汽，观察与经处理的表面相反的一面上是否周期性地呈现润湿。若不期地对相反的一面进行了处理，则会有许多蒸汽的水滴附着于经处理的部分，并且在外观上观察到与多边形环对应的条纹图案。

存在：在与电晕放电处理表面相反的一面上发生不期望的放电处理。

不存在：在与电晕放电处理表面相反的一面上未发生不期望的放电处理。

实施例1至4和比较例1至4的条件和结果示于表1至4。

[实施例和比较例的结果讨论]

实施例1中，由于采用了具有高刚度的CFRP作为夹持辊的芯材，生产了具有320GPa的高杨氏模量的夹持辊，同时抑制质量W的上升。得到的夹持辊满足数学表达式(1)，并且振动力低、固有频率高。此外，由于夹持辊表面上的橡胶层的橡胶硬度H为65deg或更低，橡胶硬度被调整为适于塑料薄膜卷绕体制造工序的优选条件下的推压力。得到的夹持辊满足数学表达式(2)，呈现用于振动的阻尼力，并且在支撑长度L₁大于5m时良好地防止振动。具体而言，芯材的杨氏模量大于250GPa，数学表达式(1)左侧远远大于作为稳定区域边界值的80000，由此实现充分的稳定性。由于各辊的固有频率对于塑料薄膜卷绕体制造方法中适合的运行频率而言足够高，并且满足数学表达式(2)和数学表达式(3)，因此能够抑制共振、防止多边形形变。由于抑制多边形形变而无需频繁更换辊，并且使薄膜的损伤更小，因此该夹持辊适于张力消除辊。

实施例2的夹持辊与实施例1同样地采用了具有高刚度的CFRP 作为芯材，并且同样采用了具有规定橡胶硬度H的橡胶层和具有规定支撑长度L₁的夹持辊。因此，得到的夹持辊满足数学表达式(1)，抑制共振和多边形形变。在适于制造塑料薄膜卷绕体的运行条件下，满足数学表达式(2)、(3)。电晕放电处理工序中未发生共振。通过防止由于共振导致的多边形形变，对于塑料薄膜卷绕体的与电晕处理表面相反的一面施加的不期望的放电处理得到抑制。

除了夹持辊芯材的杨氏模量以外，在与实施例2相同的条件下设置实施例3。由于杨氏模量低至107GPa，因此数学表达式(1)左侧的值显著减小。然而，由于满足数学表达式(1)，因此未观察到共振，从而实施例3能够在稳定区域中使用。在适于制造塑料薄膜卷绕体的运行条件下，由于满足了数学表达式(2)、(3)，因此未发生共振。

由共振导致的多边形形变被抑制，在电晕处理中也显示出优选的结果。

除了夹持辊表面的橡胶硬度以外，在与实施例3相同的条件下设置实施例4。虽然橡胶硬度高达60deg(小于65deg)，但产生了充分的阻尼力，未发生振动。

除了夹持辊芯材的杨氏模量以外，在与实施例2、3相同的条件下设置比较例1，并且杨氏模量较之实施例3而言进一步减小。由于杨氏模量低至90GPa，不满足数学表达式(1)，因此发生了共振。在适于制造薄膜卷绕体的运行条件下，由于未满足数学表达式(2)，因此发生多边形形变，并且在与电晕放电处理表面相反的一面发生了不期望的放电处理，从而导致缺陷。

比较例2中，采用钢作为夹持辊的芯材。由于数学表达式(1) 左侧的值远远小于作为稳定区域边界值的80000，该夹持辊的动态稳定性极差。在适于制造薄膜卷绕体的运行条件下，由于未满足数学表达式(2)和数学表达式(3)，因此观察到共振。发生了由共振导致的多边形形变，并且在与电晕放电处理表面相反的一面发生了不期望的放电处理，从而导致缺陷。

除了表面夹持辊的橡胶硬度以外，在与实施例3、4相同的条件下设置比较例3，并且将橡胶硬度设为高于实施例4中的橡胶硬度。由于橡胶硬度高达70deg，因此阻尼力不足。虽然比较例3满足数学表达式(1)、(2)和(3)，但由于夹持辊的阻尼力不足，因此发生振动。然而，比较例3中，未发生多边形形变。

比较例4是应用于造纸工序中的压辊的例子。虽然比较例4中的压辊满足了数学表达式(1)，但由于推压力高，因此橡胶硬度H极高。由于橡胶硬度高，因此无法得到充分的阻尼，发生共振。也发生了多边形形变。在适于造纸工序的运行条件下，由于未满足数学表达式(2)和数学表达式(3)，各辊的固有频率对于运行频率而言不够高，这被认为是剧烈振动的原因之一。

如上文所述，本发明能够避免应用于塑料薄膜卷绕体的制造工序中的夹持辊的共振，并且抑制橡胶的多边形形变，从而能够以优异的生产率、高速度和大宽度提供具有优异品质的塑料薄膜卷绕体。

产业上的可利用性

本发明尤其适于塑料薄膜卷绕体的制造方法，所述塑料薄膜卷绕体可用于包装材料、电容器、用于平板显示器等的光学薄膜、和工序保护薄膜，但应用范围不限于这些。

附图标记说明

101 挤出机

102 模

103 冷却滚筒

120 纵向拉伸工序

130 烘箱

140 拉伸工序

150 电晕放电处理工序

170 薄膜卷绕体

180 卷绕工序

161 未拉伸片材，

162 单轴拉伸片材，

163 双轴拉伸薄膜，

301 夹持辊，

302、404 输送辊，

303 电极，

304 AC高压电源，

305 芯材，

306 橡胶，

401 夹持辊(以往制品)，

402 高表面压力部分，

403 低表面压力部分，

405 变形为多边形的夹持辊，

a 0°相位的夹持辊301的表面位移，

a’ 0°相位后的半个周期的夹持辊301的表面位移，

b 0°相位的输送辊302的表面位移，

b’ 0°相位后的半个周期的输送辊302的表面位移，

c 夹持辊301的振动位移为0的节点，

c’ 输送辊302的振动位移为0的节点

Claims (8)

1.夹持辊，其包含表面涂覆有橡胶的芯材，所述夹持辊的支撑长度L₁为5m或更长，其中，

橡胶表面的以deg表示的硬度H等于或低于65deg，所述硬度H是利用JIS K6253 A型硬度计测得的，

夹持辊的以kg表示的质量W与芯材的以m⁴表示的截面二次矩I₁和以Pa表示的杨氏模量E₁满足以下数学表达式(1)：

E₁I₁/W≥80000 (1)。

2.根据权利要求1所述的夹持辊，其中，夹持辊的芯材为CFRP。

3.根据权利要求2所述的夹持辊，其中，CFRP的杨氏模量E₁等于或大于250GPa。

4.薄膜卷绕体的制造方法，其包括：

利用多个输送辊输送薄膜，将薄膜卷成薄膜卷绕体，其中，

在薄膜与一个或多个输送辊接触的部位的附近提供权利要求1至3中任一项的夹持辊，所述夹持辊被配置为与输送辊对薄膜进行挤压。

5.根据权利要求4所述的薄膜卷绕体的制造方法，其中，在夹持辊的薄膜输送方向下游，以将在所述夹持辊与所述输送辊之间被输送的薄膜夹持的方式，在所述输送辊的与所述薄膜接触的表面的相反面上设置有电晕处理电极。

6.根据权利要求4或5所述的薄膜卷绕体的制造方法，其中，

在夹持辊附近设置的输送辊的以Hz表示的旋转频率f₂、以Kg表示的质量W₂、以m表示的支撑长度L₂、以m⁴表示的截面二次矩I₂和以Pa表示的杨氏模量E₂、及夹持辊的以Hz表示的旋转频率f₁、以Kg表示的质量W和以m表示的支撑长度L₁、以及芯材的以m⁴表示的截面二次矩I₁和以Pa表示的杨氏模量E₁满足以下数学表达式(2)和(3)：

其中，

7.根据权利要求4或5所述的薄膜卷绕体的制造方法，其中，夹持辊和输送辊各自在所述夹持辊和所述输送辊各自的轴向端部具有阻尼器。

8.根据权利要求6所述的薄膜卷绕体的制造方法，其中，夹持辊和输送辊各自在所述夹持辊和所述输送辊各自的轴向端部具有阻尼器。

Images