JP2015030148A - ナーリング加工装置，樹脂フィルム巻き取り機及び樹脂フィルムの巻取り体 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂フィルムを破断させることなくナーリング加工することのできるナーリング加工装置，樹脂フィルム巻き取り機及び樹脂フィルム巻取り体を提供する。
【解決手段】互いに対向配置され樹脂フィルム１００を挟み込む第一のナーリングロール１０と第二のナーリングロール２０とを備え、第一のナーリングロール１０の外周面１１に、樹脂フィルム１００を押圧する押し当て面２５を備えた凸状の押し刃１２が回転方向に形成され、第二のナーリングロール２０の外周面２１に、押し刃１２を嵌合させる溝２２が回転方向に形成され、押し当て面２５の前記回転方向の先端側端部２５ａが円弧状に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、ナーリング加工装置，樹脂フィルム巻き取り機及び樹脂フィルムの巻取り体に関する。

一般に、樹脂フィルム（以下、単にフィルムという）は、ロール状に巻き取られてフィルムロールとされ、フィルムロールの状態で保管，輸送されることが多い。フィルムをロール状に巻き取る際には、フィルムを蛇行させないように制御し、ロール芯の方向へ誘導しながら巻き取り作業が行われる。
ところが、フィルムを巻き取る際には、フィルム間に空気を巻き込んでしまうことによりフィルムロールの幅方向のずれ（巻きずれ）が生じることがある。このような巻きずれが生じると、巻きずれ部分がロスとなることに加え、フィルムロールにシワが生じやすくなる。

上記問題に対して、巻き取り前のフィルムの幅方向の端部に、凹凸形成等の滑り止め加工を施して、フィルムを巻き取る際、あるいは巻き取った後の巻きずれを防止する方法が提案されている（特許文献１）。特許文献１における滑り止め加工では、ローラーの外周面に凸状の押し刃が形成された第一のナーリングロールと、ローラーの外周面に溝部が形成された第二のナーリングロールとを用いている。
第一のナーリングロールの押し刃は、ローラーの外周面に、ローラーの回転方向に等間隔で配置されている。樹脂フィルムの押圧を開始する押し刃の角部は、ローラーの外周面から立ち上がる平坦な立ち上がり面と、前記外周面に対して略平行に延在し樹脂フィルムを押圧する押圧面とが交わり、稜線となって尖った形状となっている。

特開２０１１−１３６５４９号公報

ところで、従来の第一のナーリングロールは、上記したように押し刃の角部が先鋭な形状とされている。したがって、押し刃の先鋭な角部によって樹脂フィルムに強い押圧力が掛かり、薄い樹脂フィルムや柔らかい樹脂フィルムを破断するおそれがあるという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みて、樹脂フィルムを破断させることなくナーリング加工することのできるナーリング加工装置，樹脂フィルム巻き取り機及び樹脂フィルム巻取り体を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供している。
本発明の樹脂フィルムにナーリング加工を施すナーリング加工装置は、互いに対向配置され樹脂フィルムを挟み込む第一のナーリングロールと第二のナーリングロールとを備え、前記第一のナーリングロールの外周面に、前記樹脂フィルムを押圧する押し当て面を備えた凸状の押し刃が回転方向に形成され、前記第二のナーリングロールの外周面に、前記押し刃を嵌合させる溝が回転方向に形成され、前記押し当て面の前記回転方向の先端側端部が円弧状に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、樹脂フィルムに押し刃を当てる際に、円弧状の先端側端部を樹脂フィルムに漸次押し当てて押し刃の形状に沿って変形させることができる。また、押圧力の掛かりを円弧状の先端側端部に分散させることができる。
本発明の前記先端側端部は、半径０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲の円弧状に設定されていることが好ましい。
この構成によれば、押し刃の樹脂フィルムへの段階的な押し当て及び押圧力の分散を好適に行うことができる。
本発明の樹脂フィルムの巻き取り機は、上記いずれかのナーリング加工装置と樹脂フィルムを巻き取る巻取り軸とを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、樹脂フィルムを破断することを防止して樹脂フィルムを加工することができる。したがって、樹脂フィルムの蛇行を防止して巻き取ることができる。
本発明の樹脂フィルムの巻取り体は、上記の樹脂フィルムの巻き取り機により巻き取られたことを特徴とする。
この構成によれば、樹脂フィルムの蛇行が可及的に低減されているため、樹脂フィルムのしわが少なくなり、巻取り効率がよい。

本発明のナーリング加工装置によれば、樹脂フィルムの破断を防止することができるという効果を奏する。

本発明のナーリング加工装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１のナーリング加工装置を構成する第一のナーリングロールを、その軸方向に沿って切断した際の断面図であって、第一のナーリングロールの一部を拡大した図である。 図１のナーリング加工装置を構成する第一のナーリングロールを、その軸方向に対して垂直に切断した際の断面図であって、第一のナーリングロールの一部を拡大した図である。 図１のナーリング加工装置を構成する第二のナーリングロールを、その軸方向に沿って切断した際の断面図であって、第二のナーリングロールの一部を拡大した図である。 図１のナーリング加工装置を構成する第一のナーリングロール及び第二のナーリングロールを、その軸方向に対して垂直に切断した際の断面図であって、第一のナーリングロール及び第二のナーリングロールの一部を拡大した図である。 図１のナーリング加工装置を構成する第一のナーリングロールと第二のナーリングロールとの動作状態をこれらの軸方向に対して垂直に切断した際の断面図であって、第一のナーリングロール及び第二のナーリングロールの一部を拡大した図である。

以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。
本発明の樹脂フィルム巻き取り機及びナーリング加工装置の一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の樹脂フィルム巻き取り機Ａ及びナーリング加工装置１を示す。
樹脂フィルム巻き取り機Ａは、ナーリング加工装置１と樹脂フィルム１００の巻取り軸１１０と不図示の駆動源とを備えている。

ナーリング加工装置１は、互いに対向配置された第一のナーリングロール１０と第二のナーリングロール２０と、第一のナーリングロールを回転可能に支持する第一のナーリングロール軸３０と、第二のナーリングロールを回転可能に支持する第二のナーリングロール軸４０とを備えている。
このナーリング加工装置１では、第一のナーリングロール１０と第二のナーリングロール２０との間に樹脂フィルム１００を挟んで樹脂フィルム１００にナーリング加工を施すようになっている。

図２及び図３に示すように、第一のナーリングロール１０の外周面１１には、その回転方向に沿って凸状の押し刃１２が形成されている。この押し刃１２は、第一のナーリングロール１０の回転方向に沿って一定間隔で配置された複数の凸部１２ａ，１２ａ・・によって構成されている。全ての凸部１２ａ，１２ａ・・の形状は同一に形成されている。本実施形態では、押し刃１２は、第一のナーリングロール１０の外周面に２列平行に設けられている。

凸部１２ａは、外周面１１から立ち上がり、図１に示すロール軸３０の両端方向（図２に示す矢印Ｙ方向。図３においては紙面奥行き方向）に面する側面１２ｂ，１２ｃと、外周面１１から立ち上がり側面１２ｂ，１２ｃ間に形成された立ち上がり面２４，２４と、凸部１２ａの頂部を形成し、樹脂フィルム１００を押圧する押し当て面（図３において太線で表示した領域）２５とにより形成されている。

凸部１２ａにおいて、図１に示す樹脂フィルム１００に当接する押し当て面２５は、図１に示す第一のナーリングロール１０の回転方向の先端側端部２５ａが円弧状に形成されている。この先端側端部２５ａ円弧形状は、半径０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定されていることが好ましく、半径１ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定されていることがより好ましい。

図３に示すように、凸部１２ａを図１に示すロール軸３０の延在方向に視た際の形状は、外周面１１と、立ち上がり面２４，２４と、押し当て面２５とにより囲まれ、押し当て面２５に向かうにつれて幅が狭くなった略台形状とされている。そして、押し当て面２５の先端側端部２５ａが円弧状に形成されているため、凸部１２ａをロール軸３０の延在方向に視た台形形状の角部は、円弧状に形成されている。

側面１２ｂ，１２ｃは、図２に示すように、外周面１１において矢印Ｙ方向に互いに離間しており、押し当て面２５に向かって漸次近接するように立ち上がっている。そのため、凸部１２ａを第一のナーリングロール１０の図１に示すロール軸３０の延在方向（矢印Ｙ方向）に沿って切断した際の形状は、外周面１１から押し当て面２５に向かうにつれて幅が狭くなる三角形状とされている。

凸部１２ａの高さは１〜１０ｍｍであることが好ましい。凸部１２ａの高さが前記下限値以上であれば、より充分に滑り止め加工を樹脂フィルム１００に施すことができ、前記上限値以下であれば、凸部１２ａを容易に形成できる。
凸部１２ａの側面１２ｂ，１２ｃ同士の角度θ₁は１０〜３０°であることが好ましい。角度θ₁が前記上限値以下であれば、ナーリング加工で形成される滑り止め加工部の幅が狭くなり、樹脂フィルム１００の歩留まりが向上する。しかし、角度θ₁が前記下限値未満であると、樹脂フィルム１００に付与できる滑り止め効果が頭打ちになり、さらなる滑り止め効果の向上が望めない。
凸部１２ａの押し当て面２５は、図２に示す方向に視た際に先鋭な形状となっているが、やや丸みを帯びていても、又は平端部を有していても構わない。

図４に示すように、第二のナーリングロール２０の外周面２１には、その回転方向に沿って連続的に溝部２２が形成されている。本実施形態では、第二のナーリングロール２０の外周面２１に、その回転方向に沿って連続的に形成された凸条２３を４列有することにより、互いに隣接する凸条２３，２３間に溝部２２が３列平行に形成されている。互いに平行な３列の溝部２２は全て同じ形状にされている。また、隣接する溝部２２，２２同士のピッチは、互いに隣接する押し刃１２，１２同士のピッチと同一にされている。ここで、隣接する溝部２２，２２同士のピッチとは、底部２２ｄ，２２ｄ同士の距離のことであり、互いに隣接する押し刃１２，１２同士のピッチとは、押し当て面２５，２５同士の距離のことである。

本実施形態における各溝部２２は、第二のナーリングロール２０の軸４０の方向に沿って切断した際の形状が、外周面２１から底部２２ｄに向かうにつれて幅が漸次狭くなる形状とされている。なお、溝部２２の幅は、互いに隣接する凸条２３，２３の側面２２ｂと側面２２ｃとの間隔のことである。

また、本実施形態における押し刃１２及び溝部２２の形状は、図５に示すように、押し刃１２を溝部２２に嵌合させて樹脂フィルム１００を挟んだ際に、押し刃１２の側面１２ｂ，１２ｃ及び溝部２２の側面２２ｂ，２２ｃに樹脂フィルム１００が密着するように、側面１２ｂと側面２２ｂ、側面１２ｃと側面２２ｃが互いに隣接して対向する形状とされている。

溝部２２の深さは押し刃１２の高さと同等にされている。ここでいう「同等」とは、完全な同一に限らず、押し刃１２の高さよりもやや長くてもよい。具体的には、溝部２２の深さは、押し刃１２の高さの１．０〜１．２倍とされる。前記範囲であれば、押し刃１２と溝部２２との間に樹脂フィルム１００を挟んだ際に隙間がなくなり、樹脂フィルム１００に折り目を付けて滑り止め加工部を形成できる。しかし、溝部２２の深さが、押し刃１２の高さの１．０倍未満であると、押し刃１２の方が長くなり、溝部２２に押し刃１２を挿入した際に押し刃１２が損傷し、１．２倍を超えると、押し刃１２と溝部２２との間に樹脂フィルム１００を挟んだ際に隙間が生じて、樹脂フィルム１００に滑り止め加工部を形成することが困難になる。

本実施形態における第二のナーリングロール２０は、第一のナーリングロール１０より幅広になっている。この場合、樹脂フィルム１００の幅に応じて第一のナーリングロール１０をその軸方向に沿って平行移動させ、押し刃１２を挿入する溝部２２を変更することができる。したがって、幅がある程度異なる樹脂フィルム１００に対してもナーリング加工できる。

第一のナーリングロール１０及び第二のナーリングロール２０の材質は特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属が好ましい。第一のナーリングロール１０及び第二のナーリングロール２０を金属製とすることで、ナーリング加工により、樹脂フィルム１００に付与する滑り止め効果が高くなる。

次に、上記ナーリング加工装置を用いたナーリング加工の一例を示す。
本使用例では、図１に示すように、巻き取る直前の樹脂フィルム１００の幅方向の一端部が、第一のナーリングロール１０と第二のナーリングロール２０との間に挟まれるように、ナーリング加工装置１を配置する。そして、樹脂フィルム１００を巻取り軸１１０に巻き取る直前に、ナーリング加工装置１を用いてナーリング加工して、樹脂フィルム１００に滑り止め加工部１０１を形成する。

具体的には、巻取り軸１１０を回転させることにより樹脂フィルム１００を巻取りながら、巻き取る直前の樹脂フィルム１００を第一のナーリングロール１０の押し刃１２と第二のナーリングロール２０の溝部２２との間に挟み込む。これにより、樹脂フィルム１００の幅方向の端部に皺様の滑り止め加工部１０１を形成する。

上記ナーリング加工が施される樹脂フィルム１００の材質は特に制限されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル等が挙げられる。本実施形態のナーリング加工装置１は、樹脂フィルム１００が、ポリスチレン等のやや軟質の材料である場合のナーリング加工に適している。

本実施形態のナーリング加工装置１では、図５，図６に示すように、押し刃１２と溝部２２とにより樹脂フィルム１００を、押し刃１２の側面１２ｂ，１２ｃ及び溝部２２の側面２２ｂ，２２ｃに密着するように挟み込むことにより、樹脂フィルム１００を固定しながら押し込んで折り曲げる。
この際、仮に押し刃１２を構成する凸部１２ａの先端側端部２５ａが角張っている（すなわち先鋭に形成されている）と、樹脂フィルム１００が凸部１２ａによって溝部２２方向に強く引っ張られて押し入れられる。そして、押し当て面２５の先端側端部２５ａに当接している樹脂フィルム１００の部分に押圧力が集中する。したがって、角張った先端側端部２５ａを有する凸部１２ａの場合には、樹脂フィルム１００を押し当て面２５の先端側端部２５ａに押圧された箇所から破断してしまうおそれがある。

しかし、本実施形態の押し刃１２は、少なくとも樹脂フィルム１００への押圧を開始する押し当て面２５の先端側端部２５ａが円弧状に形成されているため、図６に示すように、押圧力を漸次高めつつ先端側端部２５ａにおいて樹脂フィルム１００の押圧を開始することができる。したがって、押し刃１２によって樹脂フィルム１００を急激に溝部２２の深さ方向に引っ張ることを防止することができる。

また、押し当て面２５の先端側端部２５ａに対応する樹脂フィルム１００の局所に押圧力を集中させることを回避することができる。
これにより、樹脂フィルム１００に折り目を付ける際に押し当て面２５の先端側端部２５ａに押圧力が集中することによる樹脂フィルム１００の破断を防止して、巻きずれが可及的に低減された図１に示す樹脂フィルムの巻取り体Ｂが得られる。

以上により、ナーリング加工装置１を用いれば、特に軟質な材料により形成された樹脂フィルム１００であっても、この樹脂フィルム１００が破断することを回避しつつ樹脂フィルム１００を塑性変形させ、折り目を付けて滑り止め加工部１０１を形成する。したがって、硬質な材料の樹脂フィルム１００に対しても充分に滑り止め加工を施すことができるとともに、軟質な材料の樹脂フィルム１００に対しても、樹脂フィルム１００加工を良好に施すことができる。

すなわち、滑り止め加工部１０１を破断してしまうと、滑り止め加工部１０１の折り目が形成されなくなり、樹脂フィルム１００の位置ずれを防止できないが、ナーリング加工装置１は、樹脂フィルム１００の破断を回避して適切に凹凸を形成することができる。
そして、樹脂フィルム１００に滑り止め加工部１０１が形成されていることにより、ロール状に巻き取る際、あるいはフィルムロールとした後に、滑り止め加工部１０１同士が引っ掛かり、あるいは抵抗となってフィルム幅方向の巻きずれを充分に防止することができる。

また、ナーリング加工装置１を備えた樹脂フィルム巻き取り機Ａにより巻き取られた樹脂フィルム巻取り体Ｂは、滑り止め加工部１０１において破断が生じていないため、巻き取り後も滑り止めが好適に維持される。

また、本実施形態では、押し刃１２が、第一のナーリングロール１０の回転方向に沿って一定間隔で配置された複数の凸部１２ａによって構成されているため、樹脂フィルム１００を変形させやすくなり、樹脂フィルム１００が硬質な材料で形成されても、より容易に滑り止め加工部１０１を形成できる。
また、本実施形態では、押し刃１２の幅は頂部１２ｄに向かうにつれて漸次狭くなっており、溝部２２の幅は底部２２ｄに向かうにつれて漸次狭くなっているため、押し刃１２を溝部２２に挿入しやすくなっている。そのため、樹脂フィルム１００に滑り止め加工部１０１を確実に形成できる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、第一のナーリングロール１０の押し刃１２が、回転方向に沿って一定間隔で凸部１２ａが配置されたものであったが、回転方向に沿って連続的に凸部１２ａが形成されたものでも構わない。

また、押し刃１２の押し当て面２５は、全体が円弧形状に形成されていてもよい。
また更に、ナーリング加工装置１の押し刃１２と溝部２２とは、互いに略密着するように形成されているが、本発明のナーリング加工装置１の押し刃１２と溝部２２とは、必ずしも密着する構成でなくてもよい。

また、上記実施形態では、第一のナーリングロール１０に２列の押し刃１２が形成されていたが、第一のナーリングロール１０の押し刃１２は１列でもよいし、３列以上でもよい。また、第二のナーリングロール２０に３列の溝部２２が形成されていたが、押し刃１２の列数以上であれば特に限定されない。
互いに対向する押し刃１２の側面と溝部２２の側面とは平行でなくても構わない。その場合、凸部１２ａの側面１２ｂ，１２ｃの角度θ₁が溝部２２の側面２２ｂ，２２ｃの角度θ₂よりも大きくなることはなく、且つ、溝部２２の側面２２ｂ，２２ｃの角度θ₂は１０〜３０°であることが好ましい。角度θ₂が前記上限値以下であれば、ナーリング加工で形成される滑り止め加工部の幅が狭くなり、樹脂フィルムの歩留まりが向上する。しかし、角度θ₂が前記下限値未満であると、樹脂フィルムに付与できる滑り止め効果が頭打ちになり、さらなる滑り止め効果の向上が望めない。
押し刃１２の幅及び溝部２２の幅は共に一定の幅であっても構わない。

１ ナーリング加工装置
１０ 第一のナーリングロール
１１ 外周面
１２ 押し刃
１２ａ 凸部
１２ｂ，１２ｃ 側面
１２ｄ 頂部
２０ 第二のナーリングロール
２１ 外周面
２２ 溝部
２２ｂ，２２ｃ 側面
２２ｄ 底部
２５ 押し当て面
２５ａ 先端側端部
３０ 第一のナーリングロールの軸
４０ 第二のナーリングロールの軸
１００ 樹脂フィルム
１０１ 滑り止め加工部
Ａ 樹脂フィルムの巻き取り機
Ｂ 樹脂フィルムの巻取り体

Claims (4)

1. 互いに対向配置され樹脂フィルムを挟み込む第一のナーリングロールと第二のナーリングロールとを備え、
   前記第一のナーリングロールの外周面に、前記樹脂フィルムを押圧する押し当て面を備えた凸状の押し刃が回転方向に形成され、
   前記第二のナーリングロールの外周面に、前記押し刃を嵌合させる溝が回転方向に形成され、
   前記押し当て面の前記回転方向の先端側端部が円弧状に形成されていることを特徴とするナーリング加工装置。
2. 前記先端側端部は、半径０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲の円弧状に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のナーリング加工装置。
3. 請求項１又は２に記載のナーリング加工装置と、樹脂フィルムを巻き取る巻取り軸とを備えていることを特徴とする樹脂フィルム巻き取り機。
4. 請求項３に記載の樹脂フィルム巻き取り機により巻き取られたことを特徴とする樹脂フィルムの巻取り体。
   
   
   

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