JP2007197167A - 切断ウェブの製造方法およびウェブ用スリッター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
スリット切断されたウェブの表面を損傷させること等なく、品位を低下させることなく高速で切断されたウェブを製造する方法と、その製造方法に好適に用いられるウェブ用スリッター装置を提供する。
【解決手段】
切断されたウェブを製造する方法において、少なくともウェブを所要幅にスリット切断した後に通過するガイドロール上で、切断されたウェブと該ガイドロール間にクーロン力を作用させ該クーロン力により切断されたウェブを保持しながら巻き取りロールに巻き取ることを特徴とする切断ウェブの製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高分子フィルム等のウェブを所要幅にスリット切断することによって切断されたウェブを製造する方法と、ウェブを所要幅にスリット切断するためのウェブ用スリッター装置に関するものである。

従来、プラスチックフィルム等のウェブを所要幅にスリット切断するスリッター装置において、所要幅にスリット切断されたウェブは、巻き取りロールにロール状に巻き取られるが、このようにして得られたロール状ウェブには幅方向にズレが生じることがある。このウェブ幅方向のズレには、後工程での製品歩留まり向上のために、例えば、フィルムコンデンサ用蒸着フィルムでは０．１ｍｍ以内とするなど、高い精度が要求されている。このように幅方向のズレを防止する手段として、例えば、サクションロールを搬送ロールとして使用することによりウェブをロールに吸着させ、搬送ロール上でのウェブ位置ズレを防止したり、搬送ウェブ張力を安定させたりする方法（特許文献１参照。）や、一対のニップロールでウェブを挟持してウェブを搬送させる方法などが知られている。
特開平０８−２３９１４６号公報

しかしながら、サクションロールやニップロールでウェブを搬送する方法では、サクションロールに施されている吸気孔とウェブとの摩擦や、ニップ圧によるニップロール表面とウェブとの摩擦により、ウェブ表面やウェブにコンバーティングされた機能層の表面を傷つけ、製品品位を著しく低下させてしまうという課題があった。

そこで、本発明の目的は、巻き取りロールで巻き取られるウェブの幅方向ズレを少なくし、スリット切断されたウェブの表面を損傷させることなく、品位を低下させることなく、速い搬送速度で、切断されたウェブを製造する方法と、その製造方法に好適に用いられるウェブ用スリッター装置を提供することにある。

本発明の切断ウェブの製造方法は、切断されたウェブを製造する方法において、少なくともウェブを所要幅にスリット切断した後に通過するガイドロール上で、切断されたウェブと該ガイドロール間にクーロン力を作用させ該クーロン力により切断されたウェブを保持しながら巻き取りロールに巻き取ることを特徴とする切断ウェブの製造方法である。

本発明の切断ウェブの製造方法の好ましい態様においては、前記のガイドロールの表面に誘電層が形成されている。

本発明の切断ウェブの製造方法の好ましい態様においては、前記のウェブとガイドロール間に電圧印加し、クーロン力を積極的に発生させることができる。

本発明の切断ウェブの製造方法の好ましい態様においては、前記のウェブがプラスチックフィルムであり、そしてそのウェブの両面または片面に導電性金属層が形成されている。

また、本発明のウェブ用スリッター装置は、少なくとも切断前のウェブを搬送するためのガイドロールと、該ウェブをスリット切断するためのスリットユニット部材と、切断されたウェブを搬送するためのガイドロールと巻き取りロールを備え、切断されたウェブが搬送されるガイドロール上で、切断されたウェブと該ガイドロール間にクーロン力を作用させ該クーロン力で切断されたウェブを保持しながら巻き取りロールに巻き取るように構成されてなることを特徴とするウェブ用スリッター装置である。

本発明のウェブ用スリッター装置の好ましい態様においては、前記のウェブの両面または片面に導電性金属層が形成されており、前記のガイドロールの表面に誘電層が形成されていて、該ウェブまたは該ウェブ表面に形成された前記導電性金属層とガイドロール間に電圧印加されている。

本発明のウェブ用スリッター装置の好ましい態様においては、さらに前記の切断されたウェブに予備帯電を付与するための帯電付与装置および巻き取りロールに巻き取る直前に該ウェブの予備帯電を除電するための除電装置が設けられている。

本発明によれば、サクションロールやニップロール等による摩擦やニップ圧を付加することなく、クーロン力でスリット切断されたウェブを保持搬送できるようにしたため、スリット切断されたウェブの表面を損傷させることなく、また、コンバーティングされた機能層を有するウェブの表面を傷つけることもなく、速い搬送速度で、高品位の切断されたウェブを製造することができる。

また、製造されたロール状ウェブには幅方向にズレがないか極めて少なく、例えば、フィルムコンデンサ用蒸着フィルム等で要求される幅方向にズレを０．１ｍｍ以内とすることができるなど、高い精度で巻き取ることができ、後工程での製品歩留まり向上に寄与することができる。

本発明の切断ウェブの製造方法は、少なくともウェブを所要幅にスリット切断した後に通過するガイドロール上で、切断されたウェブと該ガイドロール間にクーロン力を作用させ該クーロン力により切断されたウェブを保持しながら巻き取りロールに巻き取るものである。
本発明で対象とするウェブは、布帛状物であり、所要幅にスリット切断し使用に供されるものである。ウェブとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類や、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、アラミド、ナイロンなどのプラスチックフィルム、織編物や不織布等の繊維布帛、金属化紙や金属箔等の金属シート等が挙げられる。

本発明で用いられるウェブは、その両面またはいずれかの片面に導電性金属層が形成されていてもよい。導電性金属層は、例えば、プラスチックフィルム等の基材面に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法などにより金属蒸着することにより形成することができる。あるいは、ウェブに接着剤を塗布して、金属箔を張り合わせることによって形成することができる。金属としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、コバルト、鉄等が挙げられ、またこれら単体金属の混合物等が挙げられるが、これに限定されるものではない。導電性金属層の厚みは、好ましくは５ｎｍ〜１０μｍ程度である。

ウェブへの導電性金属層形成は、電圧印加等によるクーロン力を積極的に発生させるために有効に機能する。

本発明で用いられるウェブの幅は、３００ｍｍ〜２０００ｍｍ程度であり、また、厚みは、１μｍ〜２００μｍ程度である。

本発明では、ガイドロール上で、切断されたウェブと該ガイドロール間にクーロン力を作用させる。クーロン力は、電気力または磁気力により、点電荷間または点磁荷間に作用する斥力または引力であり、本発明ではこれらのうち引力を利用する。例えば、クーロン力は、電圧を印加することにより得ることができる。

例えば、電圧を印加することによって得ることができる単位面積当たりのクーロン力Ｆ［Ｎ／ｍ^２］は、真空中の誘電率ε_０［Ｆ／ｍ］、点電荷間に介在する誘電体の誘電率ε［Ｆ／ｍ］、その誘電体の厚みｔ［ｍ］、印加電圧をＶ［Ｖ］とすると、次式（１）で表される。

Ｆ＝１／２×ε_０×ε×（Ｖ／ｔ）^２ ［Ｎ／ｍ^２］ （１）
ここで、ウェブの対接地間電位をＶ_１［Ｖ］とし、ガイドロールの対接地間電位をＶ_２［Ｖ］とすると、上記式（１）の印加電圧をＶ［Ｖ］は、Ｖ＝Ｖ_１−Ｖ_２［Ｖ］であり、ウェブとガイドロール間には、次式（２）で表される、単位面積当たりのクーロン力Ｆ’［Ｎ／ｍ^２］が働いている。

Ｆ’＝１／２×ε_０×ε×｛（Ｖ_１−Ｖ_２）／ｔ｝^２ ［Ｎ／ｍ^２］ （２）
本発明では、Ｖ_１≠Ｖ_２であり、ウェブとガイドロール接触面内において均一にクーロン力が働いていることが好ましい。

本発明においては、クーロン力の程度を、上記のように、ウェブの対接地間電位をＶ_１［Ｖ］とガイドロールの対接地間電位Ｖ_２［Ｖ］の電位差で表すことができる。本発明では、少しでも電位差があればクーロン力ありとするが、クーロン力が働く誘電体単位厚み当たりの電位差は少なくとも±１Ｖ／μｍ程度あることが好ましく、より好ましくはクーロン力が働く誘電体単位厚み当たりの電位差は少なくとも±５Ｖ／μｍである。クーロン力が働く誘電体単位厚み当たりの電位差の上限値については、規定できないが、製造されるウェブの厚み等からみて、±３０Ｖ／μｍであれば十分実施可能である。

また、本発明で用いられる切断されたウェブを搬送するガイドロールは、その表面に誘電層が形成されていてもよい。誘電層が形成されることにより、電圧印加等によるクーロン力を積極的に発生させるために有効に機能する。

誘電層としては、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスもしくはこれらの複合材料または高分子樹脂等を用いることができる。ガイドロール表面への誘電層の形成手段として、アルミナやジルコニア等のセラミックスもしくはこれらの複合材料は材料を母材へ溶射後に、樹脂による封孔処理後研磨仕上げすることによって形成することができる。

次に、本発明の切断ウェブの製造方法に好適に用いられるウェブ用スリッター装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明のウェブ用スリッター装置を例示説明するための概略断面図である。
図１において、繰り出しロール１４から繰り出されたウェブ１７は、ガイドロール２およびニップロール１間を通ってガイドロール３、４で支持されながら搬送され、さらにテンションピックアップロール５でウェブ１７のテンションを検知しながら、ガイドロール６、７、８で支持されながら搬送され、ガイドロール９およびニップロール１０の間を通って、受け刃ロール１１上で、スリットユニット部材１６でウェブ１７を幅方向所要幅に切断し、切断されたウェブ１７を搬送するガイドロール１２とタッチロール１３で切断されたウェブ１７は保持され、巻き取りロール１５とタッチロール１３の間でウェブをニップしながら巻き取りロールで所要の大きさまでロール状に巻き取られる。ちなみに、上記のガイドロール１２表面には、セラミックコートによる誘電層が形成され、また、ウェブとして金属蒸着プラスチックフィルムが好適に用いられる。

本発明のウェブ用スリッター装置では、この間、誘電層が形成されたガイドロール１２と金属蒸着されたウェブ１７の間に電圧印加し、この間にクーロン力を付与することによって、巻き取りロール１５で巻き取られるウェブ１７の幅方向ズレを少なくすることができる。

本発明で得られた切断されたウェブは、フィルムコンデンサ、包装材料等の比較的幅の狭い製品や、印刷柄をもつ位置合わせを必要とする製品等に好適に用いられる。

以下、本発明の切断されたウェブの製造方法とウェブ用スリッター装置について、実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、本発明において、ウェブとガイドロール間へのクーロン力作用を確認するために、スリッター装置でのウェブ切断前に、ウェブの対接地間電位およびガイドロールの対接地間電位を、デジタル低電位測定器ＫＳＤ−０２０２（春日電機社製）を用いて、各々測定した。
スリッター装置を用いて所要幅に切断され巻き取りロール状にされたウェブの幅方向のズレ幅については、万能投影機Ｖ−１２Ｂ（Ｎｉｋｏｎ社製）を用いて１枚シート状でウェブ幅を測定し、さらにデジタルノギスＤｉｇｉｍａｔｉｃ Ｃａｌｉｐｅｒ（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社製）を用いてロール幅を測定し、その測定値の差をズレ幅とした。
（実施例１）
図１に示す西村製作所（株）社製 ＴＨ−２１型スリッター装置において、ガイドロール１２の表面にアルミナ溶射の後、溶射による気孔部を樹脂封口し、アルミナ層厚さ１００μｍに研磨仕上げされたものに交換し、６２０ｍｍ幅の東レ（株）社製ポリエチレンテレフタレートフィルム（＃３Ｙ−ＱＣ３５）にアルミニウム蒸着したウェブを、アルミニウム蒸着面とガイドロール１２間に直流電源を用いて１００ＶＤＣの電圧を印加しながら、フィルム搬送速度３００ｍ／ｍｉｎで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの中央に５０ｍｍ幅で１２ロールと両端に１０ｍｍ幅で２ロールの組み合わせで切断し、ロール状に巻き取った。なお、切断前、ポリエチレンテレフタレートフィルムの対接地間電位は０Ｖで、ガイドロール１２表面の対接地間電位は＋１００Ｖであり、ポリエチレンテレフタレートフィルムとガイドロール１２間の電位差は−１００Ｖであった。得られた５０ｍｍ幅のロールについて、前述の方法でズレ幅を測定した。測定結果の最大値、最小値および平均値を表１に示す。表１に示すとおり、ズレ幅は一般的なフィルムコンデンサ用蒸着フィルムの要求仕様である０．１ｍｍに比べ、小さく良好な結果であった。
（実施例２）
実施例１と同様に、西村製作所（株）社製 ＴＨ−２１型スリッター装置にて、ガイドロール１２の表面にアルミナ溶射の後、溶射による気孔部を樹脂封口し、アルミナ層厚さ１００μｍに研磨仕上げされたものに交換し、６２０ｍｍ幅の東レ（株）社製ポリプロピレンフィルム（＃３−２１７９）にアルミニウム蒸着したウェブを、アルミニウム蒸着面とガイドロール１２間に直流電源を用いて５００ＶＤＣの電圧を印加しながら、ポリプロピレンフィルム搬送速度３００ｍ／ｍｉｎで、ポリプロピレンフィルムの中央に５０ｍｍ幅で１２ロールと両端に１０ｍｍ幅で２ロールの組み合わせで切断しロール状に巻き取った。なお、切断前、ポリプロピレンフィルムの対接地間電位は０Ｖで、ガイドロール１２表面の対接地間電位は＋５００Ｖであり、ポリプロピレンフィルムとガイドロール１２間の電位差は−５００Ｖであった。得られた５０ｍｍ幅のロールについて、実施例１と同様の方法でフィルムのズレ幅を測定した。測定結果の最大値、最小値および平均値を表１に示す。表１に示すとおり、ズレ幅は一般的なフィルムコンデンサ用蒸着フィルムの要求仕様である０．１ｍｍに比べ、小さく良好な結果であった。

（比較例１）
実施例１において、直流電源によるＡＬ蒸着面とガイドロール１２間への電圧印加を実施しないこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルムロールを作製し、実施例１と同様の方法でフィルムのズレ幅を測定した。なお、切断前、ポリエチレンテレフタレートフィルムの対接地間電位は０Ｖで、ガイドロール１２表面の対接地間電位は０Ｖであり、ポリエチレンテレフタレートフィルムとガイドロール１２間の電位差は０Ｖであった。測定結果の最大値、最小値および平均値を表１に示す。表１に示すとおり、ズレ幅は一般的なフィルムコンデンサ用蒸着フィルムの要求仕様である０．１ｍｍを超え、巻きズレ幅不良であった。

（比較例２）
実施例２において、直流電源によるアルミニウム蒸着面とガイドロール１２間への電圧印加を実施しないこと以外は、実施例２と同様の方法でフィルムロールを作製し、実施例２と同様の方法でフィルムのズレ幅を測定した。なお、切断前、ポリプロピレンフィルムの対接地間電位は０Ｖで、ガイドロール１２表面の対接地間電位は０Ｖであり、ポリプロピレンフィルムとガイドロール１２間の電位差は０Ｖであった。測定結果の最大値、最小値および平均値を表１に示す。表１に示すとおり、ズレ幅は一般的なフィルムコンデンサ用蒸着フィルムの要求仕様である０．１ｍｍを超え、巻きズレ幅不良であった。

（比較例３）
図１に示す西村製作所（株）社製 ＴＨ−２１型スリッター装置で、ガイドロール１２の表面が一般的な導電性金属の機械構造用炭素鋼鋼管にニクロムメッキしたもので、６２０ｍｍ幅の東レ（株）社製ポリエチレンテレフタレートフィルム（＃３Ｙ−ＱＣ３５）にアルミニウム蒸着したウェブを、フィルム搬送速度３００ｍ／ｍｉｎで、フィルムの中央に５０ｍｍ幅で１２ロールと両端に１０ｍｍ幅で２ロールの組み合わせで切断しロール状に巻き取った。なお、切断前、ポリエチレンテレフタレートフィルムの対接地間電位は０Ｖで、ガイドロール１２表面の対接地間電位は０Ｖであり、ポリエチレンテレフタレートフィルムとガイドロール１２間の電位差は０Ｖであった。得られた５０ｍｍ幅のロールについて、実施例１と同様の方法でフィルムのズレ幅を測定した。測定結果の最大値、最小値および平均値を表１に示す。表１に示すとおり、ズレ幅は一般的な要求仕様である０．１ｍｍを超え、巻きズレ不良であった。

本発明で得られる切断されたウェブは、表面に損傷になく高品位であり、また、ロール状ウェブには幅方向にズレがないか極めて少なく、速い搬送速度で、かつ高い精度で巻き取ることができるため、後工程での製品歩留まり向上に寄与することができ、例えば、フィルムコンデンサ用蒸着フィルム等好適に用いられ有用である。

図１は、本発明のウェブ用スリッター装置を例示説明するための概略断面図である。 図２は、本発明の他のウェブ用スリッター装置を例示説明するための概略断面図である。

符号の説明

１ ニップロール
・ ガイドロール
５ テンションピックアップロール
６、７、８、９ ガイドロール
１０ ニップロール
１１ 受刃ロール
１２ ガイドロール
１３ タッチロール
１４ 繰り出しロール
１５ 巻き取りロール
１６ スリットユニット部材
１７ ウェブ
１８ 直流電源装置

Claims (7)

1. 切断されたウェブを製造する方法において、少なくともウェブを所要幅にスリット切断した後に通過するガイドロール上で、該ウェブと該ガイドロール間にクーロン力を作用させそのクーロン力により切断されたウェブを保持しながら巻き取りロールに巻き取ることを特徴とする切断ウェブの製造方法。
2. ガイドロールの表面に誘電層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の切断ウェブの製造方法。
3. ウェブとガイドロール間に電圧印加することを特徴とする請求項２記載の切断ウェブの製造方法。
4. ウェブがプラスチックフィルムであり、該ウェブの両面または片面に導電性金属層が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の切断ウェブの製造方法。
5. 少なくとも切断前のウェブを搬送するためのガイドロールと、該ウェブをスリット切断するためのスリットユニット部材と、該ウェブを搬送するためのガイドロールと巻き取りロールを備え、該ウェブが搬送されるガイドロール上で、該ウェブと該ガイドロール間にクーロン力を作用させそのクーロン力で切断されたウェブを保持しながら巻き取りロールに巻き取るように構成されてなることを特徴とするウェブ用スリッター装置。
6. ウェブの両面または片面に導電性金属層が形成されており、ガイドロールの表面に誘電層が形成されており、該ウェブまたは該ウェブ表面に形成された該導電性金属層と該ガイドロール間に電圧印加することを特徴とする請求項５記載のウェブ用スリッター装置。
7. さらに、ウェブに予備帯電を付与するための帯電付与装置および巻き取りロールに巻き取る直前に該ウェブの予備帯電を除電するための除電装置が設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載のウェブ用スリッター装置。

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