JP2002321271A - ロールユニット装置およびそれを用いたプラスチックのフィルム・シート等の成形方法。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルム・シートの品種や品質により異なる
成形装置のロール構成を１台の装置で行い、品質的およ
びコスト的にも有利なフィルム・シートを成形するロー
ルユニット装置およびこれを用いたフィルム・シート成
形方法を提供することにある。 【解決手段】 ２本のロールからなる一対のロールユニ
ットと、このロールユニットの各ロールを回転させる駆
動機構と、前記各ロールの隙間を調整する隙間調整装置
と、前記両ロール内部に加熱媒体又は冷却媒体を導入し
温度調節をする温度調節装置と、前記ロールユニットが
前記ロールと平行な支持軸を中心に任意の角度位置に旋
回し、フィルム・シート等の走行線に対し所定の姿勢と
なる旋回機構の姿勢制御装置とを有してなることを特徴
とするロールユニット装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＴダイ等のダイから
吐出されたプラスチック材料をフィルム・シート等に成
形するロールユニット装置およびそれを用いたプラスチ
ックのフィルム・シート等の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来方法を図４、図５、図６に
より説明すると、図４に示す方法はＴダイ１から賦形・
吐出された溶融プラスチック材料２を押付ロール３で主
冷却ロール４に密着させ、補助冷却ロール５で完全に固
化させてフィルム・シート６を成形する方法である。図
５に示す方法はＴダイ７から賦形・吐出されたプラスチ
ック材料８をタッチロール９により主冷却ロール１０に
密着させ冷却・固化を行い、引離しロール１１で主冷却
ロール１０からフィルム・シート１２を引離して成形す
る方法である。図６に示す方法は比較的厚物のシート等
を成形するもので、Ｔダイ１３から賦形・吐出された溶
融プラスチック材料１４を先ず押付ロール１５で冷却ロ
ール１６に密着させ、片面をロール表面転写と冷却を行
い、次に冷却ロール１７で反対面をロール表面転写と冷
却を行い、アニリングロール１８を通過させて厚物シー
ト１９を成形する方法である。何れの方法でも、一方的
にＴダイから賦形・吐出された溶融プラスチック材料を
片面から冷却・固化をロール表面で長い時間と長い距離
で行い、その結果片面の冷却過度による冷却ムラが起こ
り、それがフィルム・シート内に熱収縮ムラを発生さ
せ、その結果、成形品内部に残留歪応力を蓄積させるも
ので、この事は基本的な欠点である。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】更に詳細に説明する
と、図４に示す方法はＴダイ１から出た溶融樹脂２を押
付ロール３で主冷却ロール４に密着させＡ面にロール表
面転写をさせ冷却固化させるが、その冷却時間も冷却距
離も長く、その間Ｂ面は自然空冷状態となり、次に溶融
樹脂２を補助冷却ロール５に蜜着させても前述のＢ面の
空冷時間が長かった為に表面層が固化していてロール表
面転写は十分にされなく、表面状態が悪い成形となる。
またＡ、Ｂ面の時間的な冷却速度の違いから成形品内部
に熱収縮の違いによる残留歪応力が発生する。その結
果、成形品にカール現象や皺の発生となり良品が採れな
い。図５に示す方法もC面のみが長い時間と長い距離で主
冷却ロール１０で冷却が行なわれ、Ｄ面は自然空冷だけ
で固化されるので前述の図４での結果と同じになる。ま
た、図６では比較的厚物のシート等を成形する時のもの
で、大きな冷却ロール１６、１７を通過させて内部まで
完全に冷却させるが、やはりシート表裏面の冷却の違い
が大きく、即ち各ロール面での片面冷却時間とその冷却
長さが長すぎ、前述と同じく残留歪応力を蓄積させると
言う基本的な欠点は避けられなかった。

【０００４】以上のように、フィルム・シートのロール
転写による表面性の問題や溶融プラスチツク材料の冷却
過程で起こる結晶生成過程での球晶の粗大化による光学
的なくもり現象等の問題が出るような品種や品質のもの
を成形する場合、例えば図４，５，６のようにロール自
体の構成やその大きさを種々に変えて生産していたが、
この方法は成形装置自体の構成変更とその入れ替え等
で、生産効率が低下し、その設備投資も高くつく等、基
本的に不利な面を抱えていた。それを打破するために、
１台のロール構成装置で多品種少量生産が出来ないか、
例へば、発泡フィルム・シート、熱による低歪フィルム
・シート、高透明フィルム・シート、リサイクル品など
を使ったアモルファスのPETフィルム・シート等の高品
質的な成形を可能にする成形装置が強く要求されてい
た。

【０００５】本発明の目的は前述のようなフィルム・シ
ートの品種や品質により異なる成形装置のロール構成を
１台の装置で行い、品質的およびコスト的にも有利なフ
ィルム・シートを成形するロールユニット装置およびこ
れを用いたフィルム・シート成形方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め本発明は２本のロールからなる一対のロールユニット
と、このロールユニットの各ロールを回転させる駆動機
構と、前記各ロール間の隙間を調整する隙間調整装置
と、前記両ロール内部に加熱媒体又は冷却媒体を導入し
温度調節をする温度調節装置と、前記ロールユニットが
前記ロールと平行な支持軸を中心に任意の角度位置に旋
回し、フィルム・シート等の走行線に対し所定の姿勢と
なる旋回機構の姿勢制御装置とを有してなることを特徴
とするロールユニット装置とした。

【０００７】また、ダイから吐出されたプラスチック材
料を少なくとも一対のロールの間を通過させ、プラスチ
ックのフィルム・シート等を成形する方法において、前
述のロールユニット装置をフィルム・シート等の走行線
に対し任意の姿勢で少なくとも一つ以上並べ、プラスチ
ック材料を前述のロールユニットの一対のロール間を通
過させてフィルム・シートを成形することを特徴とする
プラスチックのフィルム・シートの成形方法とした。

【０００８】このロールユニット装置はそれ自身各がロ
ールの駆動、各ロールの温度調節、２本のロール間の隙
間調整等ができ、また、フィルム・シートの走行線に対
し最適な任意の姿勢で位置決め出来るため、フィルム・
シートの品種や品質毎にロール構成やその配置の違う成
形装置を都度準備する必要が無くなり、１台のロールユ
ニット装置で成形可能となり、その装置で種々のフィル
ム・シートの成形が可能となった。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を初めに
図１、図２、図３により説明する。図１のロールユニッ
ト装置３０は１対の固定ロール３１および可動ロール３
２が幅方向の両端部の軸受ユニット３３により回転自在
に支承されているロールユニット３４とフィルム・シー
トの走行線に対し任意の姿勢となるリンク機構の姿勢制
御装置３５とにより構成される。ロールユニット３４の
固定ロール３１と可動ロール３２は、図１、２で示すよ
うに、その軸間距離Ｃを保ちつつ対峙しており、固定ロ
ール３１と可動ロール３２は夫々駆動モータ３６とその
駆動機構により回転することが出来るとともに、反対端
に取付けたロータリジョイント３７を介して固定ロール
３１や可動ロール３２のロール内部に水や油等の冷却媒
体を導入し、そのロール表面を所定の温度に制御するよ
うにしている。勿論、冷媒媒体ばかりでなく、フィルム
・シートを加熱する場合には加熱媒体とすることも可能
である。一方、図１で示すようにロールユニット３４に
は固定ロール３１と可動ロール３２間のロール隙間δを
変えるため、図示してない隙間調整機構を介して押えシ
リンダ３８が取付けてあり、固定ロール３１に対し可動
ロール３２を進退させ、両ロールの軸間距離Ｃを変化さ
せロール隙間δを変えるようにしている。

【００１０】姿勢制御装置３５はロールユニット３４の
幅方向の両端部に夫々フレーム５７に支承された支点軸
３９に回転自在に取付けられたアーム４０の先端にシリ
ンダロッド４１および回転自在に取付けられた空気シリ
ンダ４２を設けるとともに、支持軸３９に回転自在に取
付けたアーム４０の反対側に取付けた反対のアーム４３
の先端にはロールユニット３４が固着されており、空気
シリンダ４２のシリンダロッド４１の伸縮運動により鎖
線で示すようにロールユニット３４は３４ａのように任
意の角度位置に移動してフィルム・シートの走行線に対
し任意の姿勢となる機構になっている。

【００１１】以上のように、各ロールの駆動、各ロール
の温度およびロール間の隙間δが自在に調整可能で、か
つフィルム・シートの走行線に対し任意の姿勢で位置決
めできるため、フィルム・シートの種類と品質により本
発明のロールユニッツト装置を少なくとも一つ以上並べ
ることで対応するが可能である。

【００１２】次に、このロールユニット装置を用いたシ
ート成形方法を図３により説明すると、Ｔダイ５０から
賦形・吐出された溶融フィルム・シート５１は例へば３
個のロールユニット装置５２、５３、５４を通過させ、
フィルム・シートの引取り用のニップロール５５を経て
フィルム・シート５６として図示しない巻取り装置や引
取り装置に送られるようになっている。３個のロールユ
ニット装置５２、５３，５４はフィルム・シート５６の
幅方向の両縁部に対峙して設けた一対のフレーム５７に
支承され、固定ロールや可動ロール等と平行な支持軸６
８を中心にして旋回するようにしてある。以後、各ロー
ルユニット装置は同じ構造の為、ロールユニット装置５
２についてのみ説明すると、フレーム５７はＴダイ５０
とロールユニット装置５２の溶融フィルム・シート５１
と初めに接触するロールとの距離を最適に調整するた
め、レール５８上を自在に移動する移動車輪５９が台車
６１に固着され、最適な距離で位置決め出来るように固
定装置７３が台車６１に取付けられている。また、Ｔダ
イ５０と溶融フィルム・シート５１と初めに接触するロ
ールとの高さを調整するため高さ調整装置６０を備え、
台車６１に固着されている。

【００１３】また、ロールユニット装置５２は夫々の姿
勢制御装置６２が設けてあり、台車６１に固着したシリ
ンダ受け６５に揺動自在に取付けられた空気シリンダ６
６がシリンダロッド６７を介して支持軸６８を中心とし
てアーム６９および反対のアーム７０を最適の位置に固
定するようにストッパ７１が設けられ、その位置まで旋
回させ、ロールユニット７２の固定ロールと可動ロール
を最適位置及び最適の角度で溶融フィルム・シート５１
を冷却させるような姿勢で固定する。それにより溶融フ
ィルム・シート５１はロールユニット７２の固定ロール
と可動ロール面上で交互に短時間・短距離でその表裏に
残留歪応力が最小となるように、また、前述の透明性を
必要とする製品では樹脂冷却時の結晶生成過程で球晶が
最小径に成るような冷却速度で、しかも、フィルム・シ
ート内に均一で冷却ムラが起きない様に表裏面を交互に
冷却を繰り返して固化させ、フィルム・シート５６の成
形品にカール現象や皺の発生、そして光学的くもり等が
起きない様な成形を行うことができる。また、逆にフィ
ルム・シート５６の表裏を均一に加熱したい場合には、
熱水や加熱油などの加熱媒体を各ロールに送り、均一に
加熱することも出来る。

【００１４】同様にロールユニット装置５３、５４もロ
ールユニット装置５２の隣同士のロール位置間隔や冷却
に最適な巻付け角度、即ち各ロール面上での最適な冷却
長（冷却時間）を任意に決めて、ロールユニット装置５
３、５４の位置決めをする。これらによりフィルム・シ
ート成形品にカールや皺の無い良品が得られ、また透明
性の高い成形品も得られる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のロールユ
ニット装置は、それ自身が各ロールの駆動、各ロールの
温度調節、２本のロール間の隙間調整等ができ、また、
フィルム・シートの走行線に対し最適な任意の姿勢で位
置決め出来るため、フィルム・シートの品種や品質毎に
ロール構成やその配置の違う成形装置を都度準備する必
要が無くなり、一台のロールユニット装置で成形可能と
なり、品質的およびコスト的にも有利なフィルム・シー
トを成形するロールユニット装置が提供でき、それを用
いた成形方法が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態例を示すロールユニット装
置の図で、姿勢制御装置の説明図である。

【図２】本発明の１実施形態例を示すロールユニット装
置の図で、図１のＺ矢視図である。

【図３】本発明のロールユニット装置を用いたフィルム
・シート成形方法の説明図である。

【図４】従来のフィルム・シート成形方法の例の説明図
である。

【図５】他の従来のフィルム・シート成形方法の例の説
明図である。

【図６】更に他の従来のフィルム・シート成形方法の例
の説明図である。

【符号の説明】

３０、５２、５３、５４ ロールユニット装置 ３１ 固定ロール ３２ 可動ロール ３３ 軸受ユニット ３４、７２ ロールユニット ３５、６２、６３、６４ 姿勢制御装置 ３６ 駆動モータ ３７ ロータリジョイント ３８ 押えシリンダ ３９、６８ 支持軸 ４０、６９ アーム ４１、６７ シリンダロッド ４２、６６ 空気シリンダ ４３、７０ 反対のアーム ５０ Ｔダイ ５１ 溶融フィルム・シート ５５ ニップロール ５６ フィルム・シート ５７ フレーム ５８ レール ５９ 移動車輪 ６０ 高さ調整装置 ６１ 台車 ６５ シリンダ受け ７１ ストッパ ７３ 固定装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本のロールからなる一対のロールユニ
   ットと、このロールユニットの各ロールを回転させる駆
   動機構と、前記各ロール間の隙間を調整する隙間調整装
   置と、前記両ロール内部に加熱媒体又は冷却媒体を導入
   し温度調節をする温度調節装置と、前記ロールユニット
   が前記ロールと平行な支持軸を中心に任意の角度位置に
   旋回し、フィルム・シート等の走行線に対し所定の姿勢
   となる旋回機構の姿勢制御装置とを有してなることを特
   徴とするロールユニット装置。
2. 【請求項２】 ダイから吐出されたプラスチック材料を
   少なくとも一対のロールの間を通過させ、プラスチック
   のフィルム・シート等を成形する方法において、請求項
   １記載のロールユニット装置をフィルム・シート等の走
   行線に対し任意の姿勢で少なくとも一つ以上並べ、プラ
   スチック材料を前記ロールユニットの一対のロール間を
   通過させてフィルム・シート等を成形することを特徴と
   するプラスチックのフィルム・シート等の成形方法。