JP2017071476A - ロールおよびウェブ搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェブのシワの発生が十分に抑えられ、清掃の手間を少なくでき、ウェブに傷がつきにくく、最表層の摩耗が抑えられ、ウェブスリップが発生しにくいロールの提供。
【解決手段】最表層にメッキ層１６を有するロール１０であり；メッキ層１６の表面に、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる平滑螺旋帯２４と、平滑螺旋帯２４に隣接し、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる凹凸螺旋帯２６とが形成され；平滑螺旋帯２４および凹凸螺旋帯２６の、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かう螺旋の巻き方向が、ロール１０の回転軸１８方向から見てロール１０の回転方向と同一とされ；平滑螺旋帯２４の平滑面を基準として、凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さが１０μｍ以下である。
【選択図】図１
【解決手段】最表層にメッキ層１６を有するロール１０であり；メッキ層１６の表面に、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる平滑螺旋帯２４と、平滑螺旋帯２４に隣接し、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる凹凸螺旋帯２６とが形成され；平滑螺旋帯２４および凹凸螺旋帯２６の、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かう螺旋の巻き方向が、ロール１０の回転軸１８方向から見てロール１０の回転方向と同一とされ；平滑螺旋帯２４の平滑面を基準として、凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さが１０μｍ以下である。
【選択図】図１
Description
本発明は、ガイドロール等として用いられるロール、およびガイドロールを備えたウェブ搬送装置に関する。
ウェブの薄肉化、ラインの幅広化によって、ウェブ搬送装置においてガイドロールに案内されながら搬送される樹脂フィルム等のウェブは、ガイドロールの回転軸方向に波状となるように撓みやすい。ウェブの撓みが臨界座屈荷重に達してしまうと、ウェブが折れて、ウェブにシワが発生してしまう。
ウェブのシワを伸ばす、またはウェブのシワの発生を抑えるロールとしては、下記のものが提案されている。
（１）ロール中央部において振り分けられて方向が逆になる螺旋状溝を形成し、前記螺旋状溝のリード角、螺旋状溝の幅をロール両端部に向かって徐々に大きくなるように形成することを特徴とするウォームロール（特許文献１）。
（２）連続して搬送されるウェブを回転動作により案内するガイドロールであって、回転軸心方向中央を境として螺旋状に対称に延び、回転軸心方向中央から回転方向に行くにつれて次第に回転軸心方向外側に位置する螺旋帯が外周面に設けられ、該螺旋帯は、当該螺旋帯を除く箇所と面一であるとともに上記螺旋帯を除く箇所より摩擦抵抗が高くなっており、上記螺旋帯の幅は、回転軸心方向中央から外側に行くにつれて次第に広くなっていることを特徴とするガイドロール（特許文献２）。
（１）ロール中央部において振り分けられて方向が逆になる螺旋状溝を形成し、前記螺旋状溝のリード角、螺旋状溝の幅をロール両端部に向かって徐々に大きくなるように形成することを特徴とするウォームロール（特許文献１）。
（２）連続して搬送されるウェブを回転動作により案内するガイドロールであって、回転軸心方向中央を境として螺旋状に対称に延び、回転軸心方向中央から回転方向に行くにつれて次第に回転軸心方向外側に位置する螺旋帯が外周面に設けられ、該螺旋帯は、当該螺旋帯を除く箇所と面一であるとともに上記螺旋帯を除く箇所より摩擦抵抗が高くなっており、上記螺旋帯の幅は、回転軸心方向中央から外側に行くにつれて次第に広くなっていることを特徴とするガイドロール（特許文献２）。
（１）、（２）のロールの外周面には、ロールの回転軸方向の中央を境にしてロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延び、かつロールの回転軸方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向がロールの回転方向と同一とされた溝または高摩擦抵抗の帯が形成されている。（１）、（２）のロールにおいては、ロールの外周面の螺旋状の溝または帯とウェブとの接触箇所が、ロールの回転とともにロールの回転軸方向の中央から端部に向かって移動する。そのため、接触箇所の移動とともにウェブがロールの端部に向かって引き伸ばされ、ウェブのシワが伸ばされる、またはウェブのシワの発生が抑えられる。
しかし、（１）、（２）のロールには、下記の問題がある。
・（１）のロールにおいては、螺旋状の溝によるウェブの引き伸ばし効果が不十分である。そのため、ウェブが厚さ１０μｍ以下の薄肉の樹脂フィルムの場合や滑りやすい樹脂フィルムの場合、ウェブのシワの発生を十分に抑えることができない。
・（１）のロールにおいては、螺旋状の溝にゴミが溜まりやすく、ゴミを除去するための清掃が煩雑である。
・（１）のロールにおいては、螺旋状の溝によって、ウェブに傷がつきやすい。
・（２）のロールは、最表層がゴムであるため、ウェブとの接触によって最表層が摩耗しやすい。その結果、螺旋状の帯も摩耗し、螺旋状の帯によるウェブの引き伸ばし効果が失われやすい。
・（２）のロールは、螺旋状の帯と、螺旋状の帯を除く箇所とが面一であるため、（１）のロールにおける螺旋状の溝のような、ウェブとロールとの間に巻き込まれた空気の逃げ道がない。そのため、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しやすい。
・（１）のロールにおいては、螺旋状の溝によるウェブの引き伸ばし効果が不十分である。そのため、ウェブが厚さ１０μｍ以下の薄肉の樹脂フィルムの場合や滑りやすい樹脂フィルムの場合、ウェブのシワの発生を十分に抑えることができない。
・（１）のロールにおいては、螺旋状の溝にゴミが溜まりやすく、ゴミを除去するための清掃が煩雑である。
・（１）のロールにおいては、螺旋状の溝によって、ウェブに傷がつきやすい。
・（２）のロールは、最表層がゴムであるため、ウェブとの接触によって最表層が摩耗しやすい。その結果、螺旋状の帯も摩耗し、螺旋状の帯によるウェブの引き伸ばし効果が失われやすい。
・（２）のロールは、螺旋状の帯と、螺旋状の帯を除く箇所とが面一であるため、（１）のロールにおける螺旋状の溝のような、ウェブとロールとの間に巻き込まれた空気の逃げ道がない。そのため、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しやすい。
本発明は、ロールに接するウェブのシワの発生が十分に抑えられ、ロールの清掃の手間を少なくでき、ロールによってウェブに傷がつきにくく、ロールの最表層の摩耗が抑えられ、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくいロールおよびウェブ搬送装置を提供する。
本発明は、下記の態様を有する。
＜１＞最表層にメッキ層を有するロールであり；前記メッキ層の表面が、前記ロールの回転軸方向の中央を境にして前記ロールの第１の端部側の第１の領域および前記ロールの第２の端部側の第２の領域に分割され；前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれには、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる１本以上の平滑螺旋帯と、前記平滑螺旋帯に隣接し、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる１本以上の凹凸螺旋帯とが形成され；前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯の、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向が、前記ロールの回転軸方向から見て前記ロールの回転方向と同一とされ；前記平滑螺旋帯の平滑面を基準として、前記凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、１０μｍ以下である、ロール。
＜２＞ロール基材をさらに有するロールであり；前記ロール基材が、炭素繊維強化複合材料からなる、＜１＞のロール。
＜３＞前記炭素繊維の少なくとも一部が、ピッチ系炭素繊維である、＜２＞のロール。
＜４＞金属スリーブをさらに有するロールであり；前記メッキ層が、前記金属スリーブの表面に設けられている、＜１＞〜＜３＞のいずれかのロール。
＜５＞前記凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、０．１μｍ以上である、＜１＞〜＜４＞のいずれかのロール。
＜６＞前記第１の領域における前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯と、前記第２の領域における前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯とが、前記ロールの回転軸方向の中央を対称面として、面対称とされている、＜１＞〜＜５＞のいずれかのロール。
＜７＞前記平滑螺旋帯の幅が、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって広くされている、＜１＞〜＜６＞のいずれかのロール。
＜８＞前記平滑螺旋帯の螺旋角が、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって大きくされている、＜１＞〜＜７＞のいずれかのロール。
＜９＞前記平滑螺旋帯の算術平均粗さが、０．１μｍ未満であり；前記凹凸螺旋帯の算術平均粗さが、０．１μｍ以上である、＜１＞〜＜８＞のいずれかのロール。
＜１０＞搬送されるウェブを案内する１本以上のガイドロールを備え；前記ガイドロールの少なくとも一部が、＜１＞〜＜９＞のいずれかのロールである、ウェブ搬送装置。
＜１１＞下記式（Ｉ）の関係を満足する、＜１０＞のウェブ搬送装置。
３×σ≧Ｈ／２０ （Ｉ）
ただし、σは、本発明のロールの表面の二乗平均平方根粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩ）から求められ、Ｈは、本発明のロールとウェブとの間に形成される空気層の厚さ（ｍ）であり、下記式（ＩＶ）から求めらる。
σ＝Ｒａ×（π／２）１／２ （ＩＩ）
ただし、Ｒａは、本発明のロールの表面の算術平均粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩＩ）から求められる。
Ｒａ＝（Ｒａ１×Ｒ１＋Ｒａ２×Ｒ２）／１００ （ＩＩＩ）
ただし、Ｒａ１は、平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ１は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する平滑螺旋帯の面積の割合（％）であり、Ｒａ２は、凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ２は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する凹凸螺旋帯の面積の割合（％）である。
Ｈ＝０．５８９Ｒ［｛６η（Ｕｒ＋Ｕｗ）｝／Ｔ］２／３ （ＩＶ）
ただし、Ｒは、本発明のロールの半径（ｍ）であり、Ｕｒは、本発明のロールの周速度（ｍ／ｓ）であり、Ｕｗは、ウェブの搬送速度（ｍ／ｓ）であり、Ｔは、ウェブの張力（Ｎ／ｍ）であり、ηは、空気の粘度（Ｐａ・ｓ）である。
＜１＞最表層にメッキ層を有するロールであり；前記メッキ層の表面が、前記ロールの回転軸方向の中央を境にして前記ロールの第１の端部側の第１の領域および前記ロールの第２の端部側の第２の領域に分割され；前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれには、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる１本以上の平滑螺旋帯と、前記平滑螺旋帯に隣接し、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる１本以上の凹凸螺旋帯とが形成され；前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯の、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向が、前記ロールの回転軸方向から見て前記ロールの回転方向と同一とされ；前記平滑螺旋帯の平滑面を基準として、前記凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、１０μｍ以下である、ロール。
＜２＞ロール基材をさらに有するロールであり；前記ロール基材が、炭素繊維強化複合材料からなる、＜１＞のロール。
＜３＞前記炭素繊維の少なくとも一部が、ピッチ系炭素繊維である、＜２＞のロール。
＜４＞金属スリーブをさらに有するロールであり；前記メッキ層が、前記金属スリーブの表面に設けられている、＜１＞〜＜３＞のいずれかのロール。
＜５＞前記凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、０．１μｍ以上である、＜１＞〜＜４＞のいずれかのロール。
＜６＞前記第１の領域における前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯と、前記第２の領域における前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯とが、前記ロールの回転軸方向の中央を対称面として、面対称とされている、＜１＞〜＜５＞のいずれかのロール。
＜７＞前記平滑螺旋帯の幅が、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって広くされている、＜１＞〜＜６＞のいずれかのロール。
＜８＞前記平滑螺旋帯の螺旋角が、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって大きくされている、＜１＞〜＜７＞のいずれかのロール。
＜９＞前記平滑螺旋帯の算術平均粗さが、０．１μｍ未満であり；前記凹凸螺旋帯の算術平均粗さが、０．１μｍ以上である、＜１＞〜＜８＞のいずれかのロール。
＜１０＞搬送されるウェブを案内する１本以上のガイドロールを備え；前記ガイドロールの少なくとも一部が、＜１＞〜＜９＞のいずれかのロールである、ウェブ搬送装置。
＜１１＞下記式（Ｉ）の関係を満足する、＜１０＞のウェブ搬送装置。
３×σ≧Ｈ／２０ （Ｉ）
ただし、σは、本発明のロールの表面の二乗平均平方根粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩ）から求められ、Ｈは、本発明のロールとウェブとの間に形成される空気層の厚さ（ｍ）であり、下記式（ＩＶ）から求めらる。
σ＝Ｒａ×（π／２）１／２ （ＩＩ）
ただし、Ｒａは、本発明のロールの表面の算術平均粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩＩ）から求められる。
Ｒａ＝（Ｒａ１×Ｒ１＋Ｒａ２×Ｒ２）／１００ （ＩＩＩ）
ただし、Ｒａ１は、平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ１は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する平滑螺旋帯の面積の割合（％）であり、Ｒａ２は、凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ２は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する凹凸螺旋帯の面積の割合（％）である。
Ｈ＝０．５８９Ｒ［｛６η（Ｕｒ＋Ｕｗ）｝／Ｔ］２／３ （ＩＶ）
ただし、Ｒは、本発明のロールの半径（ｍ）であり、Ｕｒは、本発明のロールの周速度（ｍ／ｓ）であり、Ｕｗは、ウェブの搬送速度（ｍ／ｓ）であり、Ｔは、ウェブの張力（Ｎ／ｍ）であり、ηは、空気の粘度（Ｐａ・ｓ）である。
本発明のロールによれば、ロールに接するウェブのシワの発生が十分に抑えられ、ロールの清掃の手間を少なくでき、ロールによってウェブに傷がつきにくく、ロールの最表層の摩耗が抑えられ、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
本発明のウェブ搬送装置においては、ロールに接するウェブのシワの発生が十分に抑えられ、ロールの清掃の手間を少なくでき、ロールによってウェブに傷がつきにくく、ロールの最表層の摩耗が抑えられ、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
本発明のウェブ搬送装置においては、ロールに接するウェブのシワの発生が十分に抑えられ、ロールの清掃の手間を少なくでき、ロールによってウェブに傷がつきにくく、ロールの最表層の摩耗が抑えられ、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「平滑面」とは、隣接する凹凸面に比べて相対的に算術平均粗さが小さい表面を意味する。
「凹凸面」とは、隣接する平滑面に比べて相対的に算術平均粗さが大きい表面を意味する。
平滑面および凹凸面の「算術平均粗さ」は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４にしたがい、評価長さ：４．０ｍｍ、測定速度：０．６ｍ／ｓ、カットオフ値：０．８ｍｍで測定した値である。
凹凸面の「平均深さ」は、平滑面の粗さ曲線の平均線（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４）と、凹凸面の粗さ曲線の平均線（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４）とのロールの半径方向の高低差である。
螺旋帯の「幅」は、ロールの回転軸方向の螺旋帯の幅である。
螺旋帯の「螺旋角」は、ロールの周方向を０度としたときの螺旋の傾斜度である。
図１および図２における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。また、図２においては、図１と同じ構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
「平滑面」とは、隣接する凹凸面に比べて相対的に算術平均粗さが小さい表面を意味する。
「凹凸面」とは、隣接する平滑面に比べて相対的に算術平均粗さが大きい表面を意味する。
平滑面および凹凸面の「算術平均粗さ」は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４にしたがい、評価長さ：４．０ｍｍ、測定速度：０．６ｍ／ｓ、カットオフ値：０．８ｍｍで測定した値である。
凹凸面の「平均深さ」は、平滑面の粗さ曲線の平均線（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４）と、凹凸面の粗さ曲線の平均線（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４）とのロールの半径方向の高低差である。
螺旋帯の「幅」は、ロールの回転軸方向の螺旋帯の幅である。
螺旋帯の「螺旋角」は、ロールの周方向を０度としたときの螺旋の傾斜度である。
図１および図２における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。また、図２においては、図１と同じ構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明のロールの第１の実施形態一例を示す正面図および一部断面図である。
ロール１０は、ロール基材１２と、ロール基材１２の表面を覆う金属スリーブ１４と、金属スリーブ１４の表面に設けられたメッキ層１６と、ロール基材１２の両端に嵌合されたジャーナル２８とを有する。
図１は、本発明のロールの第１の実施形態一例を示す正面図および一部断面図である。
ロール１０は、ロール基材１２と、ロール基材１２の表面を覆う金属スリーブ１４と、金属スリーブ１４の表面に設けられたメッキ層１６と、ロール基材１２の両端に嵌合されたジャーナル２８とを有する。
ロール１０の回転軸１８方向の長さＬ（ジャーナル２８を除く。）は、６００ｍｍ〜６０００ｍｍが好ましく、１５００〜３０００ｍｍがより好ましい。
ロール１０の直径Ｄ（外径）は、５０〜２５０ｍｍが好ましく、９０〜１５０ｍｍがより好ましい。
ロール１０の直径Ｄ（外径）は、５０〜２５０ｍｍが好ましく、９０〜１５０ｍｍがより好ましい。
（メッキ層）
メッキ層１６の表面は、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０を境にしてロール１０の第１の端部２２側の第１の領域Ｉおよびロール１０の第２の端部（図示略）側の第２の領域ＩＩに分割されている。
メッキ層１６の表面は、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０を境にしてロール１０の第１の端部２２側の第１の領域Ｉおよびロール１０の第２の端部（図示略）側の第２の領域ＩＩに分割されている。
第１の領域Ｉおよび第２の領域ＩＩのそれぞれには、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる２本の平滑螺旋帯２４と、平滑螺旋帯２４に隣接し、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる２本の凹凸螺旋帯２６とが交互に形成されている。
平滑螺旋帯２４および凹凸螺旋帯２６の、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かう螺旋の巻き方向は、ロール１０の回転軸１８方向から見てロール１０の回転方向と同一とされている。
平滑螺旋帯２４は、ウェブとの接触面積が大きい平滑面からなるため、ウェブとの摩擦抵抗が高い。そして、平滑螺旋帯２４の、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かう螺旋の巻き方向がロール１０の回転方向と同一とされたロール１０においては、ロール１０の外周面の平滑螺旋帯２４とウェブとの接触箇所が、ロール１０の回転とともにロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって移動する。そのため、接触箇所の移動とともにウェブがロール１０の端部に向かって引き伸ばされ、ウェブのシワの発生が抑えられる。
凹凸螺旋帯２６は、ウェブとの接触面積が小さい凹凸面からなるため、ロールとウェブとの間に空隙を有し、ウェブとロールとの間に巻き込まれた空気の逃げ道となる。そのため、外周面に凹凸螺旋帯２６を有するロール１０においては、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
第１の領域Ｉにおける平滑螺旋帯２４および凹凸螺旋帯２６と、第２の領域ＩＩにおける平滑螺旋帯２４および凹凸螺旋帯２６とが、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０を対称面として、面対称とされている。第１の領域Ｉにおける各螺旋帯と第２の領域ＩＩにおける各螺旋帯とが面対称とされていれば、第１の領域Ｉと第２の領域ＩＩとで、螺旋帯によるウェブの引き伸ばし効果が均等になり、ウェブを横ズレなく安定して搬送できる。
凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さは、平滑螺旋帯２４の平滑面を基準として、１０μｍ以下であり、５μｍ以下が好ましい。凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さが１０μｍ以下であれば、凹凸螺旋帯２６にゴミが溜まりにくい。そのため、ロール１０の清掃の手間を少なくできる。また、平滑螺旋帯２４と凹凸螺旋帯２６との段差が小さくなるため、段差の角がウェブに接触することによってウェブに傷がつくことが抑えられる。
凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さは、０．１μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さが０．１μｍ以上であれば、ロールとウェブとの間の空隙が増え、ウェブとロールとの間に巻き込まれた空気がさらに逃げやすくなる。そのため、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップがさらに発生しにくい。
平滑螺旋帯２４の平滑面の算術平均粗さは、０．１μｍ未満であり、０．０５μｍ以下が好ましい。平滑螺旋帯２４の算術平均粗さが０．１μｍ未満であれば、ウェブとの接触面積が増えてウェブとの摩擦抵抗が高くなり、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果が高くなる。平滑螺旋帯２４の算術平均粗さの下限値は０μｍである。
凹凸螺旋帯２６の凹凸面の算術平均粗さは、０．１μｍ以上であり、１μｍ以上が好ましい。凹凸螺旋帯２６の算術平均粗さが０．１μｍ以上であれば、ロールとウェブとの間の空隙が増え、ウェブとロールとの間に巻き込まれた空気がさらに逃げやすくなる。そのため、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップがさらに発生しにくい。凹凸螺旋帯２６の算術平均粗さは、４μｍ以下が好ましい。
平滑螺旋帯２４の面積と凹凸螺旋帯２６の面積の合計に対する平滑螺旋帯２４の面積の割合は、５０〜９０％が好ましく、６０〜８０％がより好ましい。平滑螺旋帯２４の面積の割合が５０％以上であれば、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果がさらに高くなる。平滑螺旋帯２４の面積の割合が９０％以下であれば、凹凸螺旋帯２６による空気の逃げ道が多くなり、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップがさらに発生しにくい。
平滑螺旋帯２４の幅は、５〜１５０ｍｍが好ましく、３０〜１００ｍｍがより好ましい。平滑螺旋帯２４の幅が５ｍｍ以上であれば、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果がさらに高くなる。平滑螺旋帯２４の幅が１５０ｍｍ以下であれば、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みが抑えられる。
凹凸螺旋帯２６の幅は、５〜５０ｍｍが好ましく、１０〜４０ｍｍがより好ましい。凹凸螺旋帯２６の幅が５ｍｍ以上であれば、凹凸螺旋帯２６による空気の逃げ道が広くなり、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップがさらに発生しにくい。凹凸螺旋帯２６の幅が５０ｍｍ以下であれば、摩擦抵抗の低い凹凸螺旋帯２６とウェブとの間のスリップが抑えられる。
各螺旋帯の螺旋角θは、３０度以上が好ましく、４５度以上がより好ましい。螺旋角θが４５度以上であれば、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果がさらに高くなる。螺旋角θは８０度以下が好ましい。
メッキ層を構成する金属としては、クロム、ニッケル、銅等が挙げられる。
メッキ層の厚さは、１０〜１００μｍが好ましく、３０〜６０μｍがより好ましい。
メッキ層の厚さは、１０〜１００μｍが好ましく、３０〜６０μｍがより好ましい。
（ロール基材）
ロール１０は、ロール１０の剛性を高める点から、ロール基材１２をさらに有することが好ましい。
ロール基材１２の形状は、通常、円筒状である。
ロール１０は、ロール１０の剛性を高める点から、ロール基材１２をさらに有することが好ましい。
ロール基材１２の形状は、通常、円筒状である。
ロール基材１２としては、軽量であり、かつ弾性率が高い点から、繊維強化複合材料からなるものが好ましく、炭素繊維強化複合材料からなるものがより好ましい。
ロール基材１２のヤング率は、１２０ＧＰａ以上が好ましく、１８０ＧＰａ以上がより好ましい。ロール基材１２のヤング率が１２０ＧＰａ以上であれば、ロール１０の剛性が高くなるため、ロール１０の曲がりを小さくすることができる。ロール基材１２のヤング率の上限は限定されないが、炭素繊維のヤング率の上限が５００ＧＰａ程度であることから、５００ＧＰａとされる。
強化繊維としては、無機繊維、有機繊維、金属繊維、これらの複合繊維等が挙げられる。
無機繊維としては、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイト繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が挙げられる。
有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。
金属繊維としては、例えば、ステンレスの繊維、鉄の繊維、金属を被覆した炭素繊維等が挙げられる。
強化繊維は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
強化繊維としては、繊維強化複合材料の機械特性（強度、弾性率等）に優れる点から、炭素繊維が好ましい。
無機繊維としては、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイト繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が挙げられる。
有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。
金属繊維としては、例えば、ステンレスの繊維、鉄の繊維、金属を被覆した炭素繊維等が挙げられる。
強化繊維は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
強化繊維としては、繊維強化複合材料の機械特性（強度、弾性率等）に優れる点から、炭素繊維が好ましい。
炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維、ポリアクリロニトリル系（以下、ＰＡＮ系と記す。）炭素繊維等が挙げられる。
ピッチ系炭素繊維は、「メソフェーズピッチすなわち石油タール、石炭タール等を処理して生じた部分的に液晶構造を示す樹脂、または、人工的に合成されたメソフェーズピッチを紡糸して、不融化して、さらに炭化させて生成した、黒鉛結晶構造が繊維軸方向に高度に発達した実質的に炭素のみからなるフィラメント繊維」である。
ＰＡＮ系炭素繊維とは、「アクリロニトリルを主成分として重合させたポリアクリロニトリル系樹脂からなる繊維を、不融化させて、さらに炭化させて生成した実質的に炭素のみからなるフィラメント繊維」である。
炭素繊維としては、弾性率が高く、熱膨張が少ない点から、ピッチ系炭素繊維が好ましい。炭素繊維として、ピッチ系炭素繊維とＰＡＮ系炭素繊維とを併用してもよい。
ピッチ系炭素繊維は、「メソフェーズピッチすなわち石油タール、石炭タール等を処理して生じた部分的に液晶構造を示す樹脂、または、人工的に合成されたメソフェーズピッチを紡糸して、不融化して、さらに炭化させて生成した、黒鉛結晶構造が繊維軸方向に高度に発達した実質的に炭素のみからなるフィラメント繊維」である。
ＰＡＮ系炭素繊維とは、「アクリロニトリルを主成分として重合させたポリアクリロニトリル系樹脂からなる繊維を、不融化させて、さらに炭化させて生成した実質的に炭素のみからなるフィラメント繊維」である。
炭素繊維としては、弾性率が高く、熱膨張が少ない点から、ピッチ系炭素繊維が好ましい。炭素繊維として、ピッチ系炭素繊維とＰＡＮ系炭素繊維とを併用してもよい。
繊維強化複合材料におけるマトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂の硬化物または熱可塑性樹脂が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６等）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、変性ポリオレフィン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリカーボネイト、ポリアミドイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブチレン−スチレン共重合体、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステル、アクリロニトリル−スチレン共重合体等が挙げられる。
熱可塑性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
熱可塑性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
マトリックス樹脂は、繊維強化複合材料の要求物性に応じて、各種添加剤（難燃剤、耐候性改良剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、相溶化剤、導電性フィラー等）を含んでいてもよい。
（金属スリーブ）
ロール１０は、金属スリーブ１４をさらに有することが好ましい。
ロール１０は、金属スリーブ１４をさらに有することが好ましい。
金属スリーブ１４を構成する金属としては、耐腐食性の点からは、ステンレススチールまたはチタンが好ましく、熱膨張係数が小さい点からは、鉄またはチタンが好ましく、軽量である点からは、アルミニウムが好ましい。
金属スリーブ１４の内径は、金属スリーブ１４をロール基材１２の外周に圧入し、金属スリーブ１４とロール基材１２とを密着一体化させる点から、ロール基材１２の外径よりも０．００５〜０．５％小さいことが好ましく、０．０１〜０．２％小さいことがより好ましい。
（ロールの製造方法）
ロール１０は、例えば、下記の工程（ｉ）〜（ｉｖ）を有する製造方法によって製造される。
工程（ｉ）：ロール基材１２を作製する工程。
工程（ｉｉ）：金属スリーブ１４をロール基材１２の外周に圧入する工程。
工程（ｉｉｉ）：金属スリーブ１４の表面にメッキ層１６を設ける工程。
工程（ｉｖ）：メッキ層１６の表面に凹凸螺旋帯２６を形成する工程。
ロール１０は、例えば、下記の工程（ｉ）〜（ｉｖ）を有する製造方法によって製造される。
工程（ｉ）：ロール基材１２を作製する工程。
工程（ｉｉ）：金属スリーブ１４をロール基材１２の外周に圧入する工程。
工程（ｉｉｉ）：金属スリーブ１４の表面にメッキ層１６を設ける工程。
工程（ｉｖ）：メッキ層１６の表面に凹凸螺旋帯２６を形成する工程。
工程（ｉ）：
円筒状のロール基材１２は、例えば、プリプレグを用いた公知の方法（シートワインディング法等）によって作製できる。
プリプレグとしては、強化繊維を一方向に引き揃えて熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させたＵＤプリプレグ、強化繊維を織ったクロスに熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂樹脂を含浸させたクロスプリプレグ等が挙げられる。
円筒状のロール基材１２は、例えば、プリプレグを用いた公知の方法（シートワインディング法等）によって作製できる。
プリプレグとしては、強化繊維を一方向に引き揃えて熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させたＵＤプリプレグ、強化繊維を織ったクロスに熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂樹脂を含浸させたクロスプリプレグ等が挙げられる。
ロール基材１２の表面は、金属スリーブ１４をロール基材１２の外周に均一に圧入し、確実に密着一体化する点から、研削されることが好ましい。
研削方法としては、公知の金属用研削機械を用いて研削する方法等が挙げられる。研削速度は、通常の金属、具体的にはスチールと同等にすることができる。
研削方法としては、公知の金属用研削機械を用いて研削する方法等が挙げられる。研削速度は、通常の金属、具体的にはスチールと同等にすることができる。
工程（ｉｉ）：
金属スリーブ１４をロール基材１２の外周に圧入し、密着一体化させ、金属被覆ロール基材を得る。
圧入の条件としては、炭素繊維強化複合材料の弾性率が金属なみであることから、通常の圧入の条件を採用できる。
金属被覆ロール基材の金属スリーブ１４の表面は、凹凸螺旋帯２６を形成する前のメッキ層１６の表面を平滑にする点から、研磨されることが好ましい。
金属スリーブ１４をロール基材１２の外周に圧入し、密着一体化させ、金属被覆ロール基材を得る。
圧入の条件としては、炭素繊維強化複合材料の弾性率が金属なみであることから、通常の圧入の条件を採用できる。
金属被覆ロール基材の金属スリーブ１４の表面は、凹凸螺旋帯２６を形成する前のメッキ層１６の表面を平滑にする点から、研磨されることが好ましい。
工程（ｉｉｉ）：
公知のメッキ法によって金属スリーブ１４の表面にメッキ層１６を設ける。
メッキ層１６の表面は、凹凸螺旋帯２６を形成する前のメッキ層１６の表面を平滑にする点から、研磨されることが好ましい。
公知のメッキ法によって金属スリーブ１４の表面にメッキ層１６を設ける。
メッキ層１６の表面は、凹凸螺旋帯２６を形成する前のメッキ層１６の表面を平滑にする点から、研磨されることが好ましい。
工程（ｉｖ）：
凹凸螺旋帯２６は、例えば、メッキ層１６の表面にマスキングを施し、公知の粗面化処理（サンドブラスト等）によって、マスキングされていない部分を粗面化することによって形成される。マスキングされて粗面化されなかった部分は、平滑螺旋帯２４となる。
粗面化処理した後のメッキ層１６の全面に、化粧メッキを施してもよく、化粧メッキを施した後の平滑螺旋帯２４の表面を、クラックを落とすために、研磨してもよい。
凹凸螺旋帯２６は、例えば、メッキ層１６の表面にマスキングを施し、公知の粗面化処理（サンドブラスト等）によって、マスキングされていない部分を粗面化することによって形成される。マスキングされて粗面化されなかった部分は、平滑螺旋帯２４となる。
粗面化処理した後のメッキ層１６の全面に、化粧メッキを施してもよく、化粧メッキを施した後の平滑螺旋帯２４の表面を、クラックを落とすために、研磨してもよい。
（作用機序）
以上説明したロール１０にあっては、最表層にメッキ層１６を有するため、ロールの最表層の摩耗が抑えられる。その結果、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果および凹凸螺旋帯２６による空気の逃げ道としての機能が失われにくい。
また、ロール１０にあっては、メッキ層１６の表面に、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる平滑螺旋帯２４が形成され、かつ平滑螺旋帯２４の、ロール１０の回転軸１８方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向が、ロール１０の回転軸１８方向から見てロール１０の回転方向と同一とされているため、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果によって、ロール１０に接するウェブのシワの発生が十分に抑えられる。
また、ロール１０にあっては、メッキ層１６の表面に、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる凹凸螺旋帯２６が形成されているため、凹凸螺旋帯２６が空気の逃げ道として機能し、ウェブとロール１０との間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
また、ロール１０にあっては、平滑螺旋帯２４の平滑面を基準として、凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さが１０μｍ以下であるため、凹凸螺旋帯２６にゴミが溜まりにくく、ロール１０の清掃の手間を少なくできる。また、平滑螺旋帯２４と凹凸螺旋帯２６との段差の角がウェブに接触することによってウェブに傷がつくことが抑えられる。
以上説明したロール１０にあっては、最表層にメッキ層１６を有するため、ロールの最表層の摩耗が抑えられる。その結果、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果および凹凸螺旋帯２６による空気の逃げ道としての機能が失われにくい。
また、ロール１０にあっては、メッキ層１６の表面に、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる平滑螺旋帯２４が形成され、かつ平滑螺旋帯２４の、ロール１０の回転軸１８方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向が、ロール１０の回転軸１８方向から見てロール１０の回転方向と同一とされているため、平滑螺旋帯２４によるウェブの引き伸ばし効果によって、ロール１０に接するウェブのシワの発生が十分に抑えられる。
また、ロール１０にあっては、メッキ層１６の表面に、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる凹凸螺旋帯２６が形成されているため、凹凸螺旋帯２６が空気の逃げ道として機能し、ウェブとロール１０との間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
また、ロール１０にあっては、平滑螺旋帯２４の平滑面を基準として、凹凸螺旋帯２６の凹凸面の平均深さが１０μｍ以下であるため、凹凸螺旋帯２６にゴミが溜まりにくく、ロール１０の清掃の手間を少なくできる。また、平滑螺旋帯２４と凹凸螺旋帯２６との段差の角がウェブに接触することによってウェブに傷がつくことが抑えられる。
＜第２の実施形態＞
図２は、本発明のロールの第２の実施形態を示す正面図および一部断面図である。
第１の実施形態と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図２は、本発明のロールの第２の実施形態を示す正面図および一部断面図である。
第１の実施形態と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
平滑螺旋帯２４の幅は、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かうにしたがって広くされている。平滑螺旋帯２４の幅がロール１０の端部に向かうにしたがって広くされていることによって、ロール端部に近づくほどウェブのシワの引き伸ばし量が大きくなり、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０付近およびロール１０の端部付近に同時にシワが発生しても、中央２０付近にシワが蓄積されることなく、シワが十分に引き伸ばされる。凹凸螺旋帯２６の幅は、ロール１０の端部に向かうにしたがって広くされていてもよく、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部にわたって同じであってもよい。
平滑螺旋帯２４の螺旋角θは、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０から端部に向かうにしたがって大きくされている。平滑螺旋帯２４の螺旋角θがロール１０の端部に向かうにしたがって大きくされていることによって、ロール端部に近づくほどウェブのシワの引き伸ばし量が大きくなり、ロール１０の回転軸１８方向の中央２０付近およびロール１０の端部付近に同時にシワが発生しても、中央２０付近にシワが蓄積されることなく、シワが十分に引き伸ばされる。凹凸螺旋帯２６の螺旋角θは、通常、平滑螺旋帯２４の螺旋角θとともに変化する。
＜他の実施形態＞
本発明のロールは、最表層にメッキ層を有するロールであり；メッキ層の表面が、ロールの回転軸方向の中央を境にしてロールの第１の端部側の第１の領域およびロールの第２の端部側の第２の領域に分割され；第１の領域および第２の領域のそれぞれには、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる１本以上の平滑螺旋帯と、平滑螺旋帯に隣接し、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる１本以上の凹凸螺旋帯とが形成され；平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯の、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向が、ロールの回転軸方向から見てロールの回転方向と同一とされ；平滑螺旋帯の平滑面を基準として、凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、１０μｍ以下であるものであればよく、図示例のものに限定されない。
本発明のロールは、最表層にメッキ層を有するロールであり；メッキ層の表面が、ロールの回転軸方向の中央を境にしてロールの第１の端部側の第１の領域およびロールの第２の端部側の第２の領域に分割され；第１の領域および第２の領域のそれぞれには、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる１本以上の平滑螺旋帯と、平滑螺旋帯に隣接し、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる１本以上の凹凸螺旋帯とが形成され；平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯の、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向が、ロールの回転軸方向から見てロールの回転方向と同一とされ；平滑螺旋帯の平滑面を基準として、凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、１０μｍ以下であるものであればよく、図示例のものに限定されない。
例えば、最表層にメッキ層を有するロールであればよく、ロール基材および金属スリーブのいずれか一方または両方を省略してもよい。金属スリーブを省略した場合は、メッキ層は、ロール基材の表面に設けられる。
第１の領域における平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯と、第２の領域における平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯とが、ロールの回転軸方向の中央を対称面として、面対称とされていなくてもよい。
各領域における平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯は、それぞれ１本以上であり、かつ交互に形成されていればよく、図示例の２本に限定はされない。
平滑螺旋帯が２本以上の場合、各平滑螺旋帯の幅は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
凹凸螺旋帯が２本以上の場合、各凹凸螺旋帯の幅は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
平滑螺旋帯の幅および凹凸螺旋帯の幅のいずれか一方が、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって広くされ、他方が、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって広くされていなくてもよい。
平滑螺旋帯または凹凸螺旋帯の幅は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって連続的に広くされていてもよく、段階的に広くされていてもよい。
平滑螺旋帯または凹凸螺旋帯の螺旋角は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって連続的に大きくされていてもよく、段階的に大きくされていてもよい。
平滑螺旋帯が２本以上の場合、各平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
凹凸螺旋帯が２本以上の場合、各凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
第１の領域における平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯と、第２の領域における平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯とが、ロールの回転軸方向の中央を対称面として、面対称とされていなくてもよい。
各領域における平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯は、それぞれ１本以上であり、かつ交互に形成されていればよく、図示例の２本に限定はされない。
平滑螺旋帯が２本以上の場合、各平滑螺旋帯の幅は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
凹凸螺旋帯が２本以上の場合、各凹凸螺旋帯の幅は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
平滑螺旋帯の幅および凹凸螺旋帯の幅のいずれか一方が、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって広くされ、他方が、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって広くされていなくてもよい。
平滑螺旋帯または凹凸螺旋帯の幅は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって連続的に広くされていてもよく、段階的に広くされていてもよい。
平滑螺旋帯または凹凸螺旋帯の螺旋角は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって連続的に大きくされていてもよく、段階的に大きくされていてもよい。
平滑螺旋帯が２本以上の場合、各平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
凹凸螺旋帯が２本以上の場合、各凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
＜ウェブ搬送装置＞
本発明のウェブ搬送装置は、搬送されるウェブを案内する１本以上のガイドロールを備え、ガイドロールの少なくとも一部として、本発明のロールを用いているものである。
本発明のウェブ搬送装置は、搬送されるウェブを案内する１本以上のガイドロールを備え、ガイドロールの少なくとも一部として、本発明のロールを用いているものである。
ウェブ搬送装置は、必要に応じて、ウェブを製造するウェブ製造装置；ウェブがロール状に巻き取られたロール体からウェブを供給するウェブ供給装置；ウェブをロール状に巻き取るウェブ巻取装置；ウェブに各種処理（表面処理、コーティング処理等）を施すウエブ処理装置；ガイドロール以外の各種ロール（タッチロール、ニップロール等）等を有していてもよい。また、ガイドロール以外の各種ロールとして、本発明のロールを用いてもよい。
ウェブ搬送装置としては、下記式（Ｉ）の関係を満足するものが好ましい。
３×σ≧Ｈ／２０ （Ｉ）
ただし、σは、本発明のロールの表面の二乗平均平方根粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩ）から求められ、Ｈは、本発明のロールとウェブとの間に形成される空気層の厚さ（ｍ）であり、下記式（ＩＶ）から求めらる。
σ＝Ｒａ×（π／２）１／２ （ＩＩ）
ただし、Ｒａは、本発明のロールの表面の算術平均粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩＩ）から求められる。
Ｒａ＝（Ｒａ１×Ｒ１＋Ｒａ２×Ｒ２）／１００ （ＩＩＩ）
ただし、Ｒａ１は、平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ１は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する平滑螺旋帯の面積の割合（％）であり、Ｒａ２は、凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ２は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する凹凸螺旋帯の面積の割合（％）である。
Ｈ＝０．５８９Ｒ［｛６η（Ｕｒ＋Ｕｗ）｝／Ｔ］２／３ （ＩＶ）
ただし、Ｒは、本発明のロールの半径（ｍ）であり、Ｕｒは、本発明のロールの周速度（ｍ／ｓ）であり、Ｕｗは、ウェブの搬送速度（ｍ／ｓ）であり、Ｔは、ウェブの張力（Ｎ／ｍ）であり、ηは、空気の粘度（Ｐａ・ｓ）である。式（ＩＶ）の出典は、橋本巨著、「ウェブハンドリングの基礎理論と応用」、加工技術研究会、２００８年４月、ｐ．７０〜７３である。
３×σ≧Ｈ／２０ （Ｉ）
ただし、σは、本発明のロールの表面の二乗平均平方根粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩ）から求められ、Ｈは、本発明のロールとウェブとの間に形成される空気層の厚さ（ｍ）であり、下記式（ＩＶ）から求めらる。
σ＝Ｒａ×（π／２）１／２ （ＩＩ）
ただし、Ｒａは、本発明のロールの表面の算術平均粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩＩ）から求められる。
Ｒａ＝（Ｒａ１×Ｒ１＋Ｒａ２×Ｒ２）／１００ （ＩＩＩ）
ただし、Ｒａ１は、平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ１は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する平滑螺旋帯の面積の割合（％）であり、Ｒａ２は、凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ２は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する凹凸螺旋帯の面積の割合（％）である。
Ｈ＝０．５８９Ｒ［｛６η（Ｕｒ＋Ｕｗ）｝／Ｔ］２／３ （ＩＶ）
ただし、Ｒは、本発明のロールの半径（ｍ）であり、Ｕｒは、本発明のロールの周速度（ｍ／ｓ）であり、Ｕｗは、ウェブの搬送速度（ｍ／ｓ）であり、Ｔは、ウェブの張力（Ｎ／ｍ）であり、ηは、空気の粘度（Ｐａ・ｓ）である。式（ＩＶ）の出典は、橋本巨著、「ウェブハンドリングの基礎理論と応用」、加工技術研究会、２００８年４月、ｐ．７０〜７３である。
外周面の全面が平滑面であるロールにおいては、ロールの表面の二乗平均平方根粗さσが、ロールとウェブとの間に形成される空気層の厚さＨの３倍以上であれば、ロールとウェブとの間の摩擦係数がゼロとなって、ウェブがロールから完全に浮いた状態となり、ウェブスリップが発生しやすくなることが知られている（橋本巨著、「ウェブハンドリングの基礎理論と応用」、ｐ．４３〜４８）。
外周面に凹凸螺旋帯が形成されている本発明のロールにおいては、このような状態は、ロールの表面の二乗平均平方根粗さσが、空気層の厚さＨの２０分の１の３倍以上となったときに発生するという知見を、本発明者らは実験的に得た。式（Ｉ）は、この知見に基づくものである。
式（Ｉ）の関係を満足するウェブ搬送装置においては、ロールとウェブとの間の摩擦係数がゼロとならないため、ウェブスリップが発生しにくい。
外周面に凹凸螺旋帯が形成されている本発明のロールにおいては、このような状態は、ロールの表面の二乗平均平方根粗さσが、空気層の厚さＨの２０分の１の３倍以上となったときに発生するという知見を、本発明者らは実験的に得た。式（Ｉ）は、この知見に基づくものである。
式（Ｉ）の関係を満足するウェブ搬送装置においては、ロールとウェブとの間の摩擦係数がゼロとならないため、ウェブスリップが発生しにくい。
搬送されるウェブとしては、樹脂フィルム、金属箔、紙等が挙げられる。
ウェブの厚さは、特に限定されない。本発明のロールは、薄肉の樹脂フィルムであってもウェブの引き伸ばし効果が十分に発揮されることから、樹脂フィルムの厚さは、１０μｍ以下が好ましい。
ウェブの厚さは、特に限定されない。本発明のロールは、薄肉の樹脂フィルムであってもウェブの引き伸ばし効果が十分に発揮されることから、樹脂フィルムの厚さは、１０μｍ以下が好ましい。
（作用機序）
以上説明した本発明のウェブ搬送装置にあっては、ガイドロールとして本発明のロールを有するため、ロールに接するウェブのシワの発生が十分に抑えられ、ロールの清掃の手間を少なくでき、ロールによってウェブに傷がつきにくく、ロールの最表層の摩耗が抑えられ、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
以上説明した本発明のウェブ搬送装置にあっては、ガイドロールとして本発明のロールを有するため、ロールに接するウェブのシワの発生が十分に抑えられ、ロールの清掃の手間を少なくでき、ロールによってウェブに傷がつきにくく、ロールの最表層の摩耗が抑えられ、ウェブとロールとの間の空気の巻き込みによるウェブスリップが発生しにくい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
工程（ｉ）：
下記の３種類のプリプレグを用いて、シートワインディング法にて炭素繊維強化複合材料製の円筒状のパイプを作製した。プリプレグの炭素繊維は、周方向および軸方向に配向させた。パイプのヤング率は、２１０ＧＰａであった。
１）ＵＤプリプレグ（三菱レイヨン社製のプリプレグＨｙＥＪ３４Ｍ６５ＰＤ、強化繊維：ピッチ系炭素繊維、熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂）。
２）ＵＤプリプレグ（三菱レイヨン社製のプリプレグＨｙＥＪ１７、強化繊維：ＰＡＮ系炭素繊維、熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂）。
３）ＵＤプリプレグ（三菱レイヨン社製のプリプレグＨｙＥＪ２５、強化繊維：ＰＡＮ系炭素繊維、熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂）。
工程（ｉ）：
下記の３種類のプリプレグを用いて、シートワインディング法にて炭素繊維強化複合材料製の円筒状のパイプを作製した。プリプレグの炭素繊維は、周方向および軸方向に配向させた。パイプのヤング率は、２１０ＧＰａであった。
１）ＵＤプリプレグ（三菱レイヨン社製のプリプレグＨｙＥＪ３４Ｍ６５ＰＤ、強化繊維：ピッチ系炭素繊維、熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂）。
２）ＵＤプリプレグ（三菱レイヨン社製のプリプレグＨｙＥＪ１７、強化繊維：ＰＡＮ系炭素繊維、熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂）。
３）ＵＤプリプレグ（三菱レイヨン社製のプリプレグＨｙＥＪ２５、強化繊維：ＰＡＮ系炭素繊維、熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂）。
パイプについて長さ決めを行い、その両端にＳＵＳ３０４製のジャーナルを接着した。
パイプの表面を研削し、炭素繊維強化複合材料製のロール基材を得た。ロール基材の回転軸方向の長さは、２６００ｍｍであり、ロール基材の外径は、９９ｍｍであった。
パイプの表面を研削し、炭素繊維強化複合材料製のロール基材を得た。ロール基材の回転軸方向の長さは、２６００ｍｍであり、ロール基材の外径は、９９ｍｍであった。
工程（ｉｉ）：
ロール基材の外周に金属スリーブ（金属：ＳＵＳ３０４、肉厚：０．７ｍｍ）圧入した。金属スリーブの表面を研磨して金属被覆ロール基材を得た。
ロール基材の外周に金属スリーブ（金属：ＳＵＳ３０４、肉厚：０．７ｍｍ）圧入した。金属スリーブの表面を研磨して金属被覆ロール基材を得た。
工程（ｉｉｉ）：
金属スリーブの表面にクロムメッキ処理を施し、メッキ層（厚さ：５０μｍ）を設けた。メッキ層の表面を研磨した。
金属スリーブの表面にクロムメッキ処理を施し、メッキ層（厚さ：５０μｍ）を設けた。メッキ層の表面を研磨した。
工程（ｉｖ）：
メッキ層の表面の平滑螺旋帯に相当する部分にマスキングを施し、マスキングされていない部分をサンドブラストによって粗面化した。
マスキングを取り除いた後、メッキ層の表面にクロムメッキ処理を施し、化粧用のメッキ層（厚さ：５μｍ）を設けた。
平滑螺旋帯の表面のクラックを落とすために、平滑螺旋帯の表面を研磨した。
ジャーナルに軸芯を取り付けて、図２に示すような本発明のロールを得た。
メッキ層の表面の平滑螺旋帯に相当する部分にマスキングを施し、マスキングされていない部分をサンドブラストによって粗面化した。
マスキングを取り除いた後、メッキ層の表面にクロムメッキ処理を施し、化粧用のメッキ層（厚さ：５μｍ）を設けた。
平滑螺旋帯の表面のクラックを落とすために、平滑螺旋帯の表面を研磨した。
ジャーナルに軸芯を取り付けて、図２に示すような本発明のロールを得た。
ロールの回転軸方向の長さＬは、２６００ｍｍであり、ロールの直径Ｄ（外径）は、１００ｍｍであり、Ｌ／Ｄは２６であった。
平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯は、それぞれ２本とした。
平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さは、０．０１μｍであり、凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さは、３μｍであり、凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さは、３μｍであった。
平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する平滑螺旋帯の面積の割合は、７０％であった。
平滑螺旋帯の幅は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって２０ｍｍから７０ｍｍに変化させ、凹凸螺旋帯の幅は、ロールの回転軸方向の中央から端部にわたって一定（４０ｍｍ）とした。
平滑螺旋帯の螺旋角および凹凸螺旋帯の螺旋角は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって３０度から５０度に変化させた。
平滑螺旋帯および凹凸螺旋帯は、それぞれ２本とした。
平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さは、０．０１μｍであり、凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さは、３μｍであり、凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さは、３μｍであった。
平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する平滑螺旋帯の面積の割合は、７０％であった。
平滑螺旋帯の幅は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって２０ｍｍから７０ｍｍに変化させ、凹凸螺旋帯の幅は、ロールの回転軸方向の中央から端部にわたって一定（４０ｍｍ）とした。
平滑螺旋帯の螺旋角および凹凸螺旋帯の螺旋角は、ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって３０度から５０度に変化させた。
ガイドロールとして実施例１のロールと、ウェブ巻取装置とを備えたウェブ搬送装置を用意した。ガイドロールの周速度：１．６７ｍ／ｓ、ウェブの搬送速度：１．６７ｍ／ｓ、ウェブの張力：１００Ｎ／ｍの条件にて、ガイドロールにてウェブを案内しながらウェブを搬送した。ウェブ搬送装置は、上述した式（Ｉ）の関係を満足しており、ガイドロールの表面においてウェブスリップは発生しなかった。式（Ｉ）における空気の粘度は、１．８２２×１０−５Ｐａ・ｓとした。また、ガイドロールに接するウェブにシワが発生することがなく、ガイドロールによってウェブに傷がつくこともなかった。ウェブの搬送を３時間実施したが、ガイドロールの最表層の摩耗が少なく、平滑螺旋帯によるウェブの引き伸ばし効果が失われることはなかった。また、ガイドロールの凹凸螺旋帯にゴミが溜まることはなかった。
本発明のロールは、ウェブ搬送装置におけるガイドロールとして有用である。また、本発明のロールは、タッチロール、ニップロール等として用いることもできる。
１０ ロール
１２ ロール基材
１４ 金属スリーブ
１６ メッキ層
１８ 回転軸
２０ 中央
２２ 第１の端部
２４ 平滑螺旋帯
２６ 凹凸螺旋帯
２８ ジャーナル
１２ ロール基材
１４ 金属スリーブ
１６ メッキ層
１８ 回転軸
２０ 中央
２２ 第１の端部
２４ 平滑螺旋帯
２６ 凹凸螺旋帯
２８ ジャーナル
Claims (11)
- 最表層にメッキ層を有するロールであり、
前記メッキ層の表面が、前記ロールの回転軸方向の中央を境にして前記ロールの第１の端部側の第１の領域および前記ロールの第２の端部側の第２の領域に分割され、
前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれには、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる平滑面からなる１本以上の平滑螺旋帯と、前記平滑螺旋帯に隣接し、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かって螺旋状に延びる凹凸面からなる１本以上の凹凸螺旋帯とが形成され、
前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯の、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かう螺旋の巻き方向が、前記ロールの回転軸方向から見て前記ロールの回転方向と同一とされ、
前記平滑螺旋帯の平滑面を基準として、前記凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、１０μｍ以下である、ロール。 - ロール基材をさらに有するロールであり、
前記ロール基材が、炭素繊維強化複合材料からなる、請求項１に記載のロール。 - 前記炭素繊維の少なくとも一部が、ピッチ系炭素繊維である、請求項２に記載のロール。
- 金属スリーブをさらに有するロールであり、
前記メッキ層が、前記金属スリーブの表面に設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のロール。 - 前記凹凸螺旋帯の凹凸面の平均深さが、０．１μｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のロール。
- 前記第１の領域における前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯と、前記第２の領域における前記平滑螺旋帯および前記凹凸螺旋帯とが、前記ロールの回転軸方向の中央を対称面として、面対称とされている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のロール。
- 前記平滑螺旋帯の幅が、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって広くされている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のロール。
- 前記平滑螺旋帯の螺旋角が、前記ロールの回転軸方向の中央から端部に向かうにしたがって大きくされている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のロール。
- 前記平滑螺旋帯の算術平均粗さが、０．１μｍ未満であり、
前記凹凸螺旋帯の算術平均粗さが、０．１μｍ以上である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のロール。 - 搬送されるウェブを案内する１本以上のガイドロールを備え、
前記ガイドロールの少なくとも一部が、請求項１〜９のいずれか一項に記載のロールである、ウェブ搬送装置。 - 下記式（Ｉ）の関係を満足する、請求項１０に記載のウェブ搬送装置。
３×σ≧Ｈ／２０ （Ｉ）
ただし、σは、本発明のロールの表面の二乗平均平方根粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩ）から求められ、Ｈは、本発明のロールとウェブとの間に形成される空気層の厚さ（ｍ）であり、下記式（ＩＶ）から求めらる。
σ＝Ｒａ×（π／２）１／２ （ＩＩ）
ただし、Ｒａは、本発明のロールの表面の算術平均粗さ（ｍ）であり、下記式（ＩＩＩ）から求められる。
Ｒａ＝（Ｒａ１×Ｒ１＋Ｒａ２×Ｒ２）／１００ （ＩＩＩ）
ただし、Ｒａ１は、平滑螺旋帯の平滑面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ１は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する平滑螺旋帯の面積の割合（％）であり、Ｒａ２は、凹凸螺旋帯の凹凸面の算術平均粗さ（ｍ）であり、Ｒ２は、平滑螺旋帯の面積と凹凸螺旋帯の面積の合計に対する凹凸螺旋帯の面積の割合（％）である。
Ｈ＝０．５８９Ｒ［｛６η（Ｕｒ＋Ｕｗ）｝／Ｔ］２／３ （ＩＶ）
ただし、Ｒは、本発明のロールの半径（ｍ）であり、Ｕｒは、本発明のロールの周速度（ｍ／ｓ）であり、Ｕｗは、ウェブの搬送速度（ｍ／ｓ）であり、Ｔは、ウェブの張力（Ｎ／ｍ）であり、ηは、空気の粘度（Ｐａ・ｓ）である。
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|---|---|---|---|
| JP2015199415A JP2017071476A (ja) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | ロールおよびウェブ搬送装置 |
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| JP2017071476A true JP2017071476A (ja) | 2017-04-13 |
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| JP2015199415A Pending JP2017071476A (ja) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | ロールおよびウェブ搬送装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024075385A1 (ja) * | 2022-10-05 | 2024-04-11 | 住友重機械工業株式会社 | 表面粗さ計算装置 |
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-
2015
- 2015-10-07 JP JP2015199415A patent/JP2017071476A/ja active Pending
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