JP2014163446A

JP2014163446A - Roll

Info

Publication number: JP2014163446A
Application number: JP2013034657A
Authority: JP
Inventors: Sadao Dabamoto; 定生駄場元
Original assignee: Wintec Co Ltd
Current assignee: Wintec Co Ltd
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-09-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roll that can be simply manufactured at low cost, and whose length is easily changed.SOLUTION: A roll has a hollow cylindrical shape, and the material of the roll is formed by melting and molding a resin containing carbon fiber. The roll has light-weight and conductivity, and can be manufactured at low cost by being formed with injection molding. When the roll is used as a free roll FR for conveyance of a web W, followability to the web W can be enhanced in replacement of a raw fabric roll R, and since there is no problem such as wrapping of the web W due to static electricity, operation efficiency of a facility can be improved.

Description

本発明は、ロールに関する。さらに詳しくは、フィルム、布、不織布などのウェブを搬送する設備において、ウェブを支えるために使用されるロールに関する。 The present invention relates to a roll. More specifically, the present invention relates to a roll used for supporting a web in equipment for transporting a web such as a film, cloth, and nonwoven fabric.

印刷機や紙おむつ、フィルム、布、不織布などの製造ライン等（以下、製造ライン等という）では、原反ロールから巻き出された帯状のシート（ウェブ）を連続して流しながら加工や印刷が行われる。
図３に示すように、かかる製造ライン等では、ウェブＷの搬送方向を転換したり、ウェブＷを支えたりするために、多数のフリーロールＦＲが使用される。かかるフリーロールＦＲは、軸等に回転自在に支持されたロールであり、ウェブＷの移動に伴ってウェブＷとの間の摩擦によって回転するものである。つまり、フリーロールＦＲは、その周速度ＶＲがウェブＷの移動速度ＶＷとほぼ同じ速度で回転する。 In production lines such as printing presses, paper diapers, films, cloths and non-woven fabrics (hereinafter referred to as production lines), processing and printing are carried out while continuously feeding a belt-like sheet (web) unwound from a raw fabric roll. Is called.
As shown in FIG. 3, in such a production line or the like, a large number of free rolls FR are used in order to change the conveyance direction of the web W or to support the web W. The free roll FR is a roll that is rotatably supported by a shaft or the like, and rotates by friction with the web W as the web W moves. That is, the free roll FR rotates at a circumferential speed VR that is substantially the same as the moving speed VW of the web W.

ところで、製造ラインを流れるウェブＷは、平均速度が毎分数百メートルという高速で移動するが、常に一定の速度で移動するのではなく、加速や減速が繰り返される。ウェブＷが急な加速や減速を行った場合、回転しているフリーロールＦＲは慣性力のため、ウェブＷの急な速度変化に追従できない。このため、ウェブＷの移動速度ＶＷに変化が生じた瞬間には、ウェブＷの移動速度ＶＷとフリーロールＦＲの周速度ＶＲに差が生じる。すると、ウェブＷとフリーロールＦＲとの接触点では、この速度差に起因して摩擦が発生し、この摩擦に起因して、ウェブＷが引き伸ばされたり傷ついたりする可能性がある。とくに、速度差が大きくなればなるほど、摩擦が大きくなり、ウェブＷを引き伸ばされたり傷ついたりする可能性は大きくなる。 By the way, the web W flowing through the production line moves at a high speed of an average speed of several hundred meters per minute. However, the web W does not always move at a constant speed but is repeatedly accelerated and decelerated. When the web W suddenly accelerates or decelerates, the rotating free roll FR cannot follow the rapid speed change of the web W due to inertial force. For this reason, at the moment when a change occurs in the moving speed VW of the web W, a difference occurs between the moving speed VW of the web W and the peripheral speed VR of the free roll FR. Then, friction occurs at the contact point between the web W and the free roll FR due to the speed difference, and the web W may be stretched or damaged due to the friction. In particular, the greater the speed difference, the greater the friction and the greater the likelihood that the web W will be stretched or damaged.

かかるウェブＷとフリーロールＦＲの表面との間に生じる速度差やこの速度差に起因する摩擦を小さくする方法として、フリーロールＦＲの重量を小さくして、フリーロールＦＲの回転慣性力を小さくする方法がある。 As a method of reducing the speed difference generated between the web W and the surface of the free roll FR and the friction caused by this speed difference, the free inertia of the free roll FR is reduced by reducing the weight of the free roll FR. There is a way.

従来、手軽に入手できかつ可能な限り軽量な素材として、アルミがフリーロールＦＲの素材として使用されていた。アルミが金属であり帯電防止能力（導電性）を有する点も、アルミを採用する理由である。
単にフリーロールＦＲを軽量化するだけであれば、アルミよりも軽量の素材は多数ある。しかし、上述したように、ウェブＷとフリーロールＦＲとの間には、必ず摩擦が発生する。摩擦が発生すると、摩擦に起因して静電気が発生するので、帯電防止能力を有しない素材でフリーロールＦＲを形成した場合、ウェブＷもフリーロールＦＲも帯電した状態となってしまう。すると、この静電気によってウェブＷがフリーロールＦＲに巻き付く等のトラブルが発生して、製造ライン等が停止してしまうという問題が生じる。
したがって、ウェブＷやフリーロールＦＲに静電気が帯電することを防ぎつつフリーロールＦＲを軽量化するために、電気伝導性を有しかつ軽量なアルミを素材とするフリーロールＦＲが一般的に使用されている。 Conventionally, aluminum has been used as a material for freeroll FR as a material that can be easily obtained and is as light as possible. The fact that aluminum is a metal and has antistatic ability (conductivity) is also the reason for adopting aluminum.
If the freeroll FR is simply reduced in weight, there are many materials that are lighter than aluminum. However, as described above, friction always occurs between the web W and the free roll FR. When friction is generated, static electricity is generated due to friction. Therefore, when the free roll FR is formed of a material having no antistatic ability, both the web W and the free roll FR are charged. Then, troubles such as the web W wrapping around the free roll FR due to this static electricity occur, causing a problem that the production line or the like stops.
Therefore, in order to reduce the weight of the free roll FR while preventing static electricity from being charged on the web W or the free roll FR, a free roll FR made of a light aluminum material having electrical conductivity is generally used. ing.

近年、電気伝導性を有しかつ軽量化な素材としてカーボン繊維素材が開発されている。このカーボン繊維素材は、比重がアルミよりも小さく、強度が鉄よりも強く、導電性があることが知られている。そして、カーボン繊維素材を用いたロールも開発されており（特許文献１、２参照）、上述したようなフリーロールＦＲとして、カーボン繊維ロールが使用されつつある。 In recent years, carbon fiber materials have been developed as materials having electrical conductivity and light weight. This carbon fiber material is known to have a specific gravity smaller than aluminum, stronger than iron, and conductive. And the roll using a carbon fiber raw material is also developed (refer patent document 1, 2), and the carbon fiber roll is being used as free roll FR as mentioned above.

特開２０１１−２５４４１１号公報JP 2011-254411 A 特開２０１０−１４３７１２号公報JP 2010-143712 A

カーボン繊維ロールの製造には、現在のところ、シートワインディング法を採用しなければならない。シートワインディング法では、カーボン繊維からなるシートに樹脂を含浸させて半硬化状態のシート（プリプレグ）とし、半硬化状態となったシートを芯材となる金型（芯金）に巻きつけて硬化させる。その後、芯金を取り外せば、パイプ状となったカーボン繊維、つまり、カーボン繊維ロールが形成されるのである。このシートワインディング法で製作されたカーボン繊維ロールは、比重がアルミの２／３であり、高い電気伝導性がある上、強度はアルミの５０倍あるという高性能なものである。そして、軽量かつ電気伝導性を有しているので、品質はフリーロールとして適しており、アルミ製のフリーロールよりも優れている。 Currently, the sheet winding method must be employed for the production of carbon fiber rolls. In the sheet winding method, a carbon fiber sheet is impregnated with a resin to obtain a semi-cured sheet (prepreg), and the semi-cured sheet is wound around a mold (core metal) as a core material and cured. . Thereafter, if the core metal is removed, a carbon fiber in a pipe shape, that is, a carbon fiber roll is formed. The carbon fiber roll manufactured by this sheet winding method has a high specific gravity of 2/3 that of aluminum, high electrical conductivity, and 50 times the strength of aluminum. And since it is lightweight and has electrical conductivity, the quality is suitable as a free roll and is superior to a free roll made of aluminum.

しかるに、シートワインディング法によるカーボン繊維ロールの製造には、以下に示すような種々の問題がある。 However, the production of carbon fiber rolls by the sheet winding method has various problems as described below.

（１）まず、プリプレグを芯金に巻き付けてからカーボン繊維ロールが形成されるまでの時間は約８時間と非常に長時間を要する。このため、生産性を上げるために、一度に数十本が同時に作成されている。しかし、数十本のカーボン繊維ロールを同時に製造するためには、多くの芯金を用意する必要があり、また、多くの芯金を一度に処理するための巨大な炉が必要である。つまり、カーボン繊維ロールの生産性を上げるためには、多大な設備投資が必要となる。したがって、シートワインディング法では、カーボン繊維ロールの生産性向上と製造コストの低減の両方を実現することは非常に困難である。 (1) First, it takes a very long time of about 8 hours from the time when the prepreg is wound around the core to the time when the carbon fiber roll is formed. For this reason, in order to increase productivity, dozens of them are created simultaneously. However, in order to manufacture several tens of carbon fiber rolls at the same time, it is necessary to prepare many cores, and a huge furnace for processing many cores at a time is necessary. That is, in order to increase the productivity of the carbon fiber roll, a large capital investment is required. Therefore, in the sheet winding method, it is very difficult to realize both improvement in productivity of the carbon fiber roll and reduction in manufacturing cost.

（２）また、フリーロールＦＲの長さは１００〜１０００ｍｍの間で様々なものがある。各フリーロールＦＲの長さに適した芯金（つまり専用の芯金）を作成すると、長さの異なる芯金を多数準備しなければならない。すると、カーボン繊維ロールの製造コストが増加するので、カーボン繊維ロールは高価になってしまう。かかる問題を解決するために、カーボン繊維ロールとして製造できる最大長(約２０００ｍｍ)のカーボン繊維ロールを製造してからこのカーボン繊維ロールを切り分けて、所望の長さのカーボン繊維ロールを形成している。一方、カーボン繊維ロールをフリーロールとして使用するには、その円筒形としての精度（円筒度）を高くしなければならない。カーボン繊維ロールの円筒度は、プリプレグを巻き付ける芯金の精度に依存するが、芯金は長くなればなるほど自重によるしなりが発生してしまう。このため、芯金を長くすればするほど、精度の高い芯金を加工することが難しくなり、芯金の加工コストが高くなる。芯金の加工コストは、カーボン繊維ロールの製造コストに反映される。したがって、長尺なカーボン繊維ロールを切り分けて所望の長さのカーボン繊維ロールを製造しても、結局、カーボン繊維ロールは高価になってしまう。 (2) Moreover, the length of the free roll FR has various things between 100-1000 mm. When a core bar suitable for the length of each free roll FR (that is, a dedicated core bar) is created, a large number of core bars having different lengths must be prepared. Then, since the manufacturing cost of the carbon fiber roll increases, the carbon fiber roll becomes expensive. In order to solve such a problem, a carbon fiber roll having a maximum length (about 2000 mm) that can be produced as a carbon fiber roll is manufactured, and then the carbon fiber roll is cut to form a carbon fiber roll having a desired length. . On the other hand, in order to use a carbon fiber roll as a free roll, the accuracy (cylindricity) of the cylinder must be increased. The cylindricity of the carbon fiber roll depends on the accuracy of the core bar around which the prepreg is wound, but the longer the core bar, the more the bending due to its own weight occurs. For this reason, the longer the core metal, the more difficult it becomes to process the core metal with high accuracy, and the processing cost of the core metal increases. The processing cost of the mandrel is reflected in the manufacturing cost of the carbon fiber roll. Therefore, even if a long carbon fiber roll is cut out to produce a carbon fiber roll having a desired length, the carbon fiber roll is eventually expensive.

（３）さらに、プリプレグは常温での劣化（自然硬化）が著しく、常温の状態で長期間保存することができないので、プリプレグは、マイナス２０度の環境で保存されている。しかし、かかる環境で保存しても、プリプレグの自然硬化は徐々に進行するので、６ヵ月程度しか保存できない。このため、現状では、カーボン繊維ロールを形成するたびに、そのカーボン繊維ロール用のプリプレグを形成しており、非常に手間がかかっている。しかも、マイナス２０度の環境で保存するためには冷凍庫が必要であり、冷凍庫の電力消費によるコストが増大する。また、上述したような長尺のカーボン繊維ロールを製造するには長尺なプリプレグが必要であるが、長尺なプリプレグを保管するには、冷凍庫も大型化せえざるを得ない。すると、大型の冷凍庫を製造するためにさらに多大な設備投資が必要となる。つまり、カーボン繊維ロール自体の製造だけでなく、その材料となるプリプレグの製造にも多大なコストがかかる。したがって、カーボン繊維ロールは、その原料のコストも高いので、さらに高価になる。 (3) Furthermore, since the prepreg is remarkably deteriorated at room temperature (natural curing) and cannot be stored for a long time at room temperature, the prepreg is stored in an environment of minus 20 degrees. However, even when stored in such an environment, the natural curing of the prepreg proceeds gradually, so that it can be stored only for about 6 months. For this reason, at present, every time a carbon fiber roll is formed, a prepreg for the carbon fiber roll is formed, which is very laborious. Moreover, a freezer is required to store in an environment of minus 20 degrees, and the cost due to the power consumption of the freezer increases. In addition, a long prepreg is required to produce a long carbon fiber roll as described above, but in order to store the long prepreg, the freezer must be enlarged. Then, in order to manufacture a large-sized freezer, further great capital investment is required. That is, not only the production of the carbon fiber roll itself, but also the production of the prepreg as the material requires a great deal of cost. Accordingly, the carbon fiber roll is further expensive because the cost of the raw material is high.

（４）一方、プリプレグやカーボン繊維ロールを大量生産することができれば、カーボン繊維ロールの原料コストを低減できる可能性がある。しかし、上述したような事情もあり、プリプレグやカーボン繊維ロールを大量生産することは実質的に困難である。したがって、カーボン繊維ロールは受注生産とせざるを得ず、大量生産による原料コストの低下も期待できないので、カーボン繊維ロールの値段を下げることは実質的に困難である。 (4) On the other hand, if mass production of a prepreg or a carbon fiber roll is possible, the raw material cost of the carbon fiber roll may be reduced. However, due to circumstances as described above, it is substantially difficult to mass-produce prepregs and carbon fiber rolls. Therefore, the carbon fiber roll must be produced on order, and the cost of raw materials cannot be reduced due to mass production. Therefore, it is substantially difficult to reduce the price of the carbon fiber roll.

（５）さらに、シートワインディング法で製作されたカーボン繊維ロールは、上述したように非常に高性能であるが、不織布などのウェブＷをガイドするフリーロールの素材として考えた場合には、カーボン繊維ロールは非常にオーバースペックである。つまり、不織布は非常にデリケートな素材であり、１Kg以上の負荷（引張強度）が掛かると伸びてしまい、不良品となってしまうため、かかるデリケートな素材を支えるフリーロールに、アルミの５０倍もの強度は必要ないからである。そして、不織布などの製造ラインには、多数のフリーロールが使用されているため、フリーロールを高価なカーボン繊維ロールとして使用した場合には、製造設備のコストが膨大になる。 (5) Furthermore, the carbon fiber roll manufactured by the sheet winding method has very high performance as described above, but when considered as a material for a free roll that guides the web W such as a nonwoven fabric, The roll is very overspec. In other words, non-woven fabric is a very delicate material, and when a load (tensile strength) of 1 Kg or more is applied, it stretches and becomes a defective product. Therefore, the free roll that supports such a delicate material is 50 times as much as aluminum. This is because strength is not necessary. And since many free rolls are used for the production lines, such as a nonwoven fabric, when a free roll is used as an expensive carbon fiber roll, the cost of manufacturing equipment becomes huge.

以上のごとき事情もあり、フリーロールに要求される軽量かつ導電性が良いという性能について、シートワインディング法で形成されたカーボン繊維ロールに近い性能を有しつつ、安価なフリーロールが求められている。 Under the circumstances as described above, there is a demand for an inexpensive free roll having a performance close to that of a carbon fiber roll formed by a sheet winding method with respect to the performance of light weight and good conductivity required for a free roll. .

本発明は上記事情に鑑み、安価かつ簡単に製造でき、しかも、長さ変更が容易であるロールを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a roll that can be manufactured inexpensively and easily and can be easily changed in length.

第１発明のロールは、中空な円筒状のロールであって、該ロールの素材が、炭素繊維を含有する樹脂を溶融後成形して形成されたものであることを特徴とする。
第２発明のロールは、第１発明において、前記ロールは、中空な円筒状に形成された本体部を複数本つないで形成されたものであり、該本体部の一端部に、該本体部の軸方向における中央部より外径が小さく他のロールの他端から挿入し得る形状に形成された円筒状の連結端部が形成されており、該連結端部は、一のロールの該連結端部を他のロールの他端に挿入すると、一のロールと他のロールが同軸となるように形成されていることを特徴とする。
第３発明のロールは、第１または第２発明において、ウェブ搬送用のロールであることを特徴とする。 The roll of the first invention is a hollow cylindrical roll, wherein the material of the roll is formed by melting and molding a resin containing carbon fiber.
The roll of the second invention is the roll according to the first invention, wherein the roll is formed by connecting a plurality of hollow cylindrical main body portions, and one end portion of the main body portion is connected to the main body portion. A cylindrical connecting end formed in a shape that has an outer diameter smaller than the central portion in the axial direction and can be inserted from the other end of another roll is formed, and the connecting end is the connecting end of one roll. When the part is inserted into the other end of another roll, one roll and the other roll are formed so as to be coaxial.
In the first or second invention, the roll of the third invention is a roll for web conveyance.

第１発明によれば、軽量かつ導電性を有しており、しかも、射出成形によって形成されているので、安価に製造することができる。
第２発明によれば、一の本体部の連結端部を他の本体部の他端に挿入すれば、複数の本体部同士を接続して、一本のロールとすることができる。つまり、ロールの軸長を自由に調整することができる。しかも、一本の本体部を大型化する必要がないので、本体部を容易に製造することができる。
第３発明によれば、原反ロールを交換する際など、ウェブの速度が変化するときに、ウェブへの追従性を高くでき、しかも、静電気に起因するウェブの巻きつきなどの問題が生じないので、設備の稼働効率を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is light and conductive, and is formed by injection molding, so that it can be manufactured at low cost.
According to the 2nd invention, if the connection end part of one main-body part is inserted in the other end of another main-body part, several main-body parts can be connected and it can be set as one roll. That is, the axial length of the roll can be freely adjusted. In addition, since it is not necessary to enlarge the size of one main body, the main body can be easily manufactured.
According to the third aspect of the invention, when the web speed changes, such as when changing the raw roll, the web followability can be improved, and problems such as web wrapping caused by static electricity do not occur. Therefore, the operation efficiency of equipment can be improved.

本実施形態のロール１の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the roll 1 of this embodiment. 本体部２の単体概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of a main body 2 alone. FIG. ウェブを搬送する設備の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the equipment which conveys a web.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明のロールは、フィルム、布、不織布などのウェブを搬送する設備においてウェブを支えるために使用されるロールであって、軽量かつ導電性を有するようにしたものである。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The roll of this invention is a roll used in order to support a web in the facilities which convey webs, such as a film, a cloth, and a nonwoven fabric, Comprising: It is lightweight and has electroconductivity.

本発明のロールは、その用途はとくに限定されず、図３に示すような、フィルム、布、不織布などのウェブＷを搬送する設備ＳのフリーロールＦＲとして使用する以外に、例えば、駆動ロールとして使用できる。 The use of the roll of the present invention is not particularly limited, and as a drive roll, for example, as shown in FIG. 3, in addition to being used as a free roll FR of equipment S that transports a web W such as a film, cloth, or nonwoven fabric. Can be used.

なお、本発明のロールを上記設備におけるウェブ搬送用のフリーロールＦＲとして使用した場合には、ウェブの速度が変化するときに、ウェブへの追従性を高くすることができる。例えば、原反ロールＲの交換の際にウェブＷへの追従性を高くできる。つまり、ウェブＷの速度ＶＷをライン速度から接合速度に落とした場合、逆に、ウェブＷの速度ＶＷを接合速度からライン速度に上げた場合において、ウェブＷの速度変動にフリーロールＦＲの周速度ＶＲを迅速に追従させることができるので、原反ロールＲの交換の際に、ウェブＷの損傷を抑えることができる。しかも、本発明のロールは導電性を有しているので、ウェブＷとフリーロールＦＲ間の摩擦によって発生する静電気を逃がすことができるので、ウェブＷがフリーロールＦＲに巻き付く等のトラブルが発生することも防ぐことができる。
したがって、本発明のロールを設備のウェブ搬送用のフリーロールＦＲとして使用すれば、上述したような問題が生じないので、設備の稼働効率を向上させることができる。 In addition, when the roll of this invention is used as the free roll FR for web conveyance in the said installation, when the speed of a web changes, followable | trackability to a web can be made high. For example, the followability to the web W can be improved when the raw roll R is replaced. That is, when the speed VW of the web W is decreased from the line speed to the joining speed, conversely, when the speed VW of the web W is increased from the joining speed to the line speed, the peripheral speed of the free roll FR is affected by the speed fluctuation of the web W. Since the VR can be followed quickly, damage to the web W can be suppressed when the raw roll R is replaced. Moreover, since the roll of the present invention has conductivity, static electricity generated by friction between the web W and the free roll FR can be released, so troubles such as the web W winding around the free roll FR occur. Can also be prevented.
Therefore, if the roll of this invention is used as the free roll FR for web conveyance of an installation, since the problem as mentioned above does not arise, the operation efficiency of the installation can be improved.

つぎに、本実施形態のロール１について説明する。 Next, the roll 1 of the present embodiment will be described.

（ロール１の全体構造）
図１に示すように、本実施形態のロール１は、複数本の本体部２と、一対の端部部材３，３と、軸部材４と、を備えている。
そして、図１に示すように、本実施形態のロール１は、複数本の本体部２が直列に並ぶようにつないでロール本体を形成している。
まず、複数本の本体部２を説明する前に、一対の端部部材３，３と軸部材４とを説明する。 (Overall structure of roll 1)
As shown in FIG. 1, the roll 1 of this embodiment includes a plurality of main body portions 2, a pair of end members 3 and 3, and a shaft member 4.
And as shown in FIG. 1, the roll 1 of this embodiment forms a roll main body by connecting a plurality of main body portions 2 in series.
First, before describing the plurality of main body portions 2, the pair of end members 3 and 3 and the shaft member 4 will be described.

（軸部材４およびの説明）
図１に示すように、軸部材４は、長尺な軸状の部材であり、その長さがロール本体よりも長いものである。この軸部材４は、ロール本体を貫通するように設けられている。そして、軸部材４は、その中心軸がロール本体の中心軸と一致するように、一対の端部部材３，３によって両軸端部が保持されている。 (Explanation of shaft member 4)
As shown in FIG. 1, the shaft member 4 is a long shaft-like member, and the length thereof is longer than that of the roll body. The shaft member 4 is provided so as to penetrate the roll body. The shaft member 4 is held at both shaft ends by the pair of end members 3 and 3 so that the center axis thereof coincides with the center axis of the roll body.

（端部部材３およびの説明）
図１に示すように、一対の端部部材３，３は、ロール本体の軸端に取り付けられるものである。各端部部材３は、略円筒状に形成された部材であり、その中心部にベアリング等の軸受が設けられている。この軸受は、上述したように、軸部材４をその中心軸がロール本体の中心軸ＣＬと一致することができるように配置されている。つまり、軸部材４がロール本体の中心軸ＣＬと同軸かつロール本体の中心軸周りに回転可能となるように、一対の端部部材３，３は形成されているのである。 (Explanation of end member 3 and)
As shown in FIG. 1, the pair of end members 3 and 3 are attached to the shaft end of the roll body. Each end member 3 is a member formed in a substantially cylindrical shape, and a bearing such as a bearing is provided at the center thereof. As described above, the bearing is arranged such that the central axis of the shaft member 4 can coincide with the central axis CL of the roll body. That is, the pair of end members 3 and 3 are formed so that the shaft member 4 is coaxial with the center axis CL of the roll body and is rotatable about the center axis of the roll body.

なお、端部部材３の形状はとくに限定されず、上記機能を満たしつつ、ロール本体の軸端、つまり、本体部２の端部に取り付けることができる形状であればよい。例えば、端部部材３の両端を、後述する本体部２の両端と同じ形状に形成しておけば、端部部材３を本体部２の端部に取り付けることができる。 The shape of the end member 3 is not particularly limited as long as it can be attached to the shaft end of the roll main body, that is, the end of the main body 2 while satisfying the above functions. For example, if both ends of the end member 3 are formed in the same shape as both ends of the main body 2 described later, the end member 3 can be attached to the end of the main body 2.

また、軸部材４は、必ずしもロール本体を貫通するように設けられている必要はなく、一対の軸部材４，４が、それぞれ一対の端部部材３，３に回転可能に取り付けられていてもよい。 Further, the shaft member 4 is not necessarily provided so as to penetrate the roll main body, and the pair of shaft members 4, 4 may be rotatably attached to the pair of end members 3, 3, respectively. Good.

さらに、本体部２を上述した設備Ｓのフレームなどに回転可能な状態で設置できるのであれば、軸部材４は、端部部材３に固定されていてもよい。例えば、軸部材４の先端部が、軸受などを介してフレームなどに回転可能に取り付けられていれば、軸部材４は端部部材３に固定されていてもよい。 Furthermore, the shaft member 4 may be fixed to the end member 3 as long as the main body 2 can be installed on the frame of the equipment S described above in a rotatable state. For example, the shaft member 4 may be fixed to the end member 3 as long as the distal end portion of the shaft member 4 is rotatably attached to a frame or the like via a bearing or the like.

さらに、端部部材３を形成する方法やその素材はとくに限定されない。例えば、後述する本体部２と同様に、炭素繊維を含有する樹脂などを溶融後成形して端部部材３を形成してもよい。また、本体部２とは異なる材料や素材によって形成してもよい。 Furthermore, the method for forming the end member 3 and its material are not particularly limited. For example, like the main body 2 described later, the end member 3 may be formed by molding a resin containing carbon fiber after being melted. Moreover, you may form with the material and raw material different from the main-body part 2. FIG.

（本体部２の説明）
図１に示すように、ロール本体は、複数本の本体部２をつないで形成されたものであり、各本体部２は、図２に示すような構造を有している。つまり、本体部２は、その両端間を貫通する貫通孔２ｈを有する、中空な円筒状の部材である。本体部２の貫通孔２ｈは、その中心軸ＣＬが本体部２の中心軸（つまり本体部２の表面２ｆの中心軸）と一致するように形成されている。そして、この貫通孔２ｈは、その内径Ｄ２が、本体部２の外径よりも０．５〜１．５ｍｍ小さくなるように形成されている。言い換えれば、本体部２は、円筒状に形成された壁面の厚さＴが０．５〜１．５ｍｍとなるように形成されている。 (Description of the main body 2)
As shown in FIG. 1, the roll body is formed by connecting a plurality of body parts 2, and each body part 2 has a structure as shown in FIG. 2. That is, the main body 2 is a hollow cylindrical member having a through hole 2h penetrating between both ends thereof. The through hole 2h of the main body 2 is formed such that the central axis CL coincides with the central axis of the main body 2 (that is, the central axis of the surface 2f of the main body 2). The through hole 2h is formed such that its inner diameter D2 is smaller than the outer diameter of the main body 2 by 0.5 to 1.5 mm. In other words, the main body 2 is formed such that the wall thickness T formed in a cylindrical shape is 0.5 to 1.5 mm.

また、図２に示すように、本体部２の一端（図２では右端）には、連結端部２ａが設けられている。この連結端部２ａは、その中心軸が本体部２の中心軸ＣＬと一致するように形成された、略円筒状の部分である。この連結端部２ａは、その外径Ｄ１が本体部２の内径Ｄ２と同等かわずかに小さくなるよう形成されている。 As shown in FIG. 2, a connecting end 2 a is provided at one end (the right end in FIG. 2) of the main body 2. The connecting end 2a is a substantially cylindrical portion formed so that its central axis coincides with the central axis CL of the main body 2. The connecting end 2a is formed so that its outer diameter D1 is equal to or slightly smaller than the inner diameter D2 of the main body 2.

本体部２が以上のごとき構造を有しているので、一の本体部２の連結端部２ａを他の本体部２の他端から挿入すれば、本体部２を連結して、その表面（円筒状の側面）が連続した一本のロール（つまり上述したロール本体）を形成することができる（図１参照）。すると、連結する本体部２の数を調整すれば、筒状の部材の軸長を自由に調整することができる。つまり、本体部２の長さに係わらず（言い換えれば、本体部２の長さが短くても）、長尺なロール本体を有するロール１（図１参照）を形成することができるのである。 Since the main body 2 has the structure as described above, if the connecting end 2a of one main body 2 is inserted from the other end of the other main body 2, the main body 2 is connected and its surface ( A single roll having a continuous cylindrical side surface (that is, the roll body described above) can be formed (see FIG. 1). Then, if the number of the main-body parts 2 to be connected is adjusted, the axial length of the cylindrical member can be freely adjusted. That is, regardless of the length of the main body 2 (in other words, even if the length of the main body 2 is short), the roll 1 (see FIG. 1) having a long roll main body can be formed.

しかも、本体部２は、炭素繊維を含有する樹脂を溶融後成形して、溶融した樹脂を金型に流し込んで形成されている。例えば、本体部２は、樹脂を射出成形して成形されている。なお、使用する樹脂はとくに限定されないが、軽量であるポリプロピレン、ナイロン６などを使用することができる。 Moreover, the main body 2 is formed by melting and molding a resin containing carbon fibers and pouring the molten resin into a mold. For example, the main body 2 is formed by injection molding a resin. In addition, although resin to be used is not specifically limited, lightweight polypropylene, nylon 6, etc. can be used.

以上のように、本体部２は、溶融した樹脂を金型に流し込んで成形されており、しかも、その壁面の厚さＴが０．５〜１．５ｍｍと薄いので、本体部２を非常に軽量にすることができる。すると、本体部２を複数本つないでロール本体を形成しても、ロール本体の重量を軽くできるから、本実施形態のロール１自体も軽量化することができる。このため、ウェブＷを搬送するライン等のフリーロールＦＲとしてかかる本実施形態のロール１を使用すれば、ウェブＷの搬送速度の変化に対してフリーロールＦＲの回転を追従させることができる。 As described above, the main body 2 is formed by pouring molten resin into a mold, and the thickness T of the wall surface is as thin as 0.5 to 1.5 mm. Can be lightweight. Then, even if a plurality of main body portions 2 are connected to form a roll main body, the weight of the roll main body can be reduced, so that the roll 1 itself of this embodiment can also be reduced in weight. For this reason, if the roll 1 of this embodiment is used as a free roll FR such as a line for transporting the web W, the rotation of the free roll FR can follow the change in the transport speed of the web W.

しかも、本体部２の原料に炭素繊維が含有されているので、樹脂が主原料となっていても、本体部２に導電性を付与することができる。すると、ウェブＷと本体部２との摩擦によって静電気が発生しても、その静電気を設備のフレームなどに逃すことができる。
したがって、静電気によってウェブＷが本体部２に巻き付くなどの問題が生じることを防ぐことができる。すると、かかる巻きつきに起因する設備停止などを防ぐことができるから、設備の稼働効率を向上させることができる。 And since carbon fiber is contained in the raw material of the main-body part 2, even if resin is a main raw material, electroconductivity can be provided to the main-body part 2. FIG. Then, even if static electricity occurs due to friction between the web W and the main body 2, the static electricity can be released to the frame of the equipment.
Therefore, it is possible to prevent a problem such as the web W from being wound around the main body 2 due to static electricity. Then, since the equipment stop etc. resulting from this winding can be prevented, the operating efficiency of equipment can be improved.

さらに、溶融した樹脂を金型成形する方法（例えば、射出成形など）によって本体部２を成形しているので、本体部２を簡単かつ安価に製造することができる。そして、本体部２の壁面の厚さＴが０．５〜１．５ｍｍ程度となるようにすれば、上記方法によって本体部２を形成した場合でも、ウェブＷが巻き掛けられるフリーロールＦＲに要求される程度の強度は維持することができる。なお、図２に示すように、本体部２の内面にリブ２ｂを設けておけば、本体部２の強度を向上させることができる。 Furthermore, since the main body 2 is molded by a method of molding a molten resin (for example, injection molding or the like), the main body 2 can be easily and inexpensively manufactured. And if thickness T of the wall surface of the main-body part 2 is set to about 0.5-1.5 mm, even when the main-body part 2 is formed by the said method, it is requested | required of the free roll FR on which the web W is wound. The strength of the strength can be maintained. In addition, as shown in FIG. 2, if the rib 2b is provided in the inner surface of the main-body part 2, the intensity | strength of the main-body part 2 can be improved.

なお、連結した本体部２同士を固定する方法はとくに限定されないが、例えば、接着剤や樹脂の熱融着によって連結した本体部２同士を固定することができる。 In addition, the method of fixing the connected main body parts 2 is not particularly limited. For example, the connected main body parts 2 can be fixed by heat fusion of an adhesive or a resin.

また、本体部２の連結端部２ａの外面を先端に向かうに従って縮径するテーパ面に形成し、本体部２貫通孔２ｈの内径が、全体として、一端（連結端部２ａ側）から他端に向かって大きくなるように形成してもよい。この場合には、本体部２の連結端部２ａの外径Ｄ１を、本体部２の内径Ｄ２よりも若干大きくしておくことが好ましい。すると、本体部２同士をしっかりと連結できるし、連結した際に、本体部２同士の中心軸を合わせ易くなるという利点が得られる。もちろん、端部部材３の一端および他端も同様な構造としてもよいのは言うまでもない。 Further, the outer surface of the connecting end 2a of the main body 2 is formed into a tapered surface that decreases in diameter toward the tip, and the inner diameter of the main body 2 through-hole 2h as a whole is from one end (the connecting end 2a side) to the other end. You may form so that it may become large toward. In this case, it is preferable that the outer diameter D1 of the connecting end 2a of the main body 2 is slightly larger than the inner diameter D2 of the main body 2. Then, the main body parts 2 can be firmly connected to each other, and when connected, the advantages that the central axes of the main body parts 2 can be easily aligned are obtained. Of course, it goes without saying that one end and the other end of the end member 3 may have the same structure.

（複数本の本体部２を連結するメリット）
また、本実施形態のロール１は、複数本の本体部２を連結して、その表面（円筒状の側面）が連続した一本のロール本体を形成しているが、一本の本体部２でロール本体を形成してもよい。 (Merit of connecting multiple main body parts 2)
Further, the roll 1 of the present embodiment connects a plurality of main body portions 2 to form a single roll main body whose surface (cylindrical side surface) is continuous. A roll main body may be formed.

しかし、複数本の本体部２を連結して一本のロール本体を形成した場合には、連結する本体部２の数を調整するだけで筒状の部材の軸長を自由に調整することができるので、好ましい。しかも、以下のような効果が得られるという利点がある。 However, when a plurality of main body portions 2 are connected to form a single roll main body, the axial length of the cylindrical member can be freely adjusted simply by adjusting the number of main body portions 2 to be connected. This is preferable because it is possible. Moreover, there is an advantage that the following effects can be obtained.

通常、フリーロールＦＲは、使用する設備にあわせてその軸方向の長さが異なるため、フリーロールＦＲを使用する設備にあわせてロール１の軸長を変更する必要がある。射出成形によって軸長の異なる本体部２を成形する場合には、金型を変更しなければならない。このため、異なる軸長の本体部２を成形するためには、複数の金型を保持しておかねばならず、金型を保管する設備費などのランニングコストがかかる。 Usually, since the length of the axial direction of the free roll FR differs depending on the equipment used, it is necessary to change the axial length of the roll 1 according to the equipment using the free roll FR. When the main body 2 having a different axial length is molded by injection molding, the mold must be changed. For this reason, in order to mold the main body 2 having different axial lengths, a plurality of molds must be held, and running costs such as equipment costs for storing the molds are required.

しかし、上述したように、本体部２同士を連結できるようにすれば、一つの本体部２で異なる長さのロール本体を形成できるので、保持すべき金型を少なくすることができるし、金型を保管する設備費などのランニングコストを抑えることができる。しかも、一本の本体部２を大型化する必要がないので、本体部２の製造も容易になる。 However, as described above, if the main body portions 2 can be connected to each other, roll bodies having different lengths can be formed by one main body portion 2, so that the number of molds to be held can be reduced. Running costs such as equipment costs for storing molds can be reduced. In addition, since it is not necessary to increase the size of the single main body 2, it is easy to manufacture the main body 2.

（本体部２を金型成形するメリット）
上述したように、本体部２の成形は、溶融した樹脂を金型成形して作成することができるが、以下、かかる方法で本体部２を成形するメリットを説明する。 (Advantages of molding the body 2)
As described above, the molding of the main body 2 can be made by molding a molten resin, but the following describes the merit of molding the main body 2 by such a method.

まず、溶融した樹脂を金型成形して本体部２を製造した場合には、不織布用のフリーロールに適したロールを形成できる可能性がある。一例として、カーボン繊維含有熱可塑性樹脂ペレットを原料とした場合を説明する。 First, when the melted resin is molded and the main body 2 is manufactured, there is a possibility that a roll suitable for a free roll for nonwoven fabric can be formed. As an example, a case where a carbon fiber-containing thermoplastic resin pellet is used as a raw material will be described.

カーボン繊維含有熱可塑性樹脂ペレットは、数ミクロンの長さに刻まれたカーボン繊維と熱可塑性樹脂を混ぜて固めたものである。既製品のものでは、樹脂ペレットに含有されるカーボン繊維の重量％が３０％のものがあるが、プリプレグと比較すると、繊維が連続していない分だけ、製造された製品の強度は弱くなる。一方、上述したように、強度が求められない不織布用のフリーロールであれば、十分に要求される強度を有するものを形成できる。 The carbon fiber-containing thermoplastic resin pellets are obtained by mixing and hardening carbon fibers cut to a length of several microns and a thermoplastic resin. Some of the ready-made products have a weight percentage of 30% of the carbon fibers contained in the resin pellets. However, compared to the prepreg, the strength of the manufactured products is weakened by the amount of non-continuous fibers. On the other hand, as described above, a free roll for a nonwoven fabric that does not require strength can be formed having a sufficiently required strength.

そして、カーボン繊維含有熱可塑性樹脂ペレットは、プリプレグよりも安価で、常温での長期保存が可能であるので、大量生産して保存しておけば、製造コストを低減することも可能である。 The carbon fiber-containing thermoplastic resin pellets are cheaper than prepregs and can be stored at room temperature for a long period of time. Therefore, if they are mass-produced and stored, the manufacturing cost can be reduced.

しかも、溶融した樹脂を金型成形して本体部２を製造する場合のメリットは、製造時間が短いことである。例えば、熱溶解したカーボン繊維含有熱可塑性樹脂ペレットを金型に流し込み、冷却して金型から取り出すまでに掛かる時間は約２０秒であり、非常に短時間で本体部２を製造できるので、非常に生産性に優れている。 In addition, the advantage of manufacturing the main body 2 by molding a molten resin is that the manufacturing time is short. For example, it takes about 20 seconds from pouring hot melted carbon fiber-containing thermoplastic resin pellets into a mold, cooling and taking out from the mold, and the main body 2 can be manufactured in a very short time. Excellent productivity.

つまり、溶融した樹脂を金型成形して本体部２を作成すれば、従来のカーボン繊維ロールでは問題となる生産性と製造コストの両方を向上させることができるのである。 That is, if the melted resin is molded to form the main body 2, both the productivity and the manufacturing cost, which are problems with the conventional carbon fiber roll, can be improved.

しかも、カーボン繊維に限らず、粉末状にした電導性のある物質を含有させた樹脂を原料として使用すれば、製造された本体部２に帯電防止能力を付与することも可能となる。例えば、細かく刻まれたカーボン繊維のほか、粉末状の金属等の電導牲のある物質を樹脂に含有させておけば、製造された本体部２に導電性を付与することが可能となる。 Moreover, not only carbon fibers but also a resin containing a conductive substance in powder form can be used as a raw material, so that it is possible to impart an antistatic ability to the manufactured main body 2. For example, if the resin contains a finely chopped carbon fiber and a conductive material such as powdered metal, the manufactured main body 2 can be provided with conductivity.

本発明のロールは、フィルム、布、不織布などのウェブを搬送する設備に使用するフリーロールや駆動ロールなどに適している。 The roll of the present invention is suitable for a free roll or a drive roll used in equipment for transporting a web such as a film, cloth or nonwoven fabric.

１ロール
２本体部
２ａ連結端部
２ｈ貫通孔
３端部部材
４軸部材
Ｗウェブ
ＦＲフリーロール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roll 2 Main-body part 2a Connection end part 2h Through-hole 3 End part member 4 Shaft member W Web FR Free roll

Claims

A hollow cylindrical roll,
A roll characterized in that a material of the roll is formed by melting and molding a resin containing carbon fiber.

The roll is
It is formed by connecting a plurality of body parts formed in a hollow cylindrical shape,
At one end of the main body, a cylindrical connecting end formed in a shape that has a smaller outer diameter than the central portion in the axial direction of the main body and can be inserted from the other end of another roll is formed.
The connecting end is
2. The roll according to claim 1, wherein when the connecting end of one roll is inserted into the other end of the other roll, the one roll and the other roll are coaxial.

The roll according to claim 1 or 2, wherein the roll is a roll for web conveyance.