JP2017088339A - 搬送ローラーおよび搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートを連続搬送する際に、シートに発生するシワを除去・防止する搬送ローラーおよびシワを除去・防止する方法を提供する。【解決手段】本発明の搬送ローラー１０１は、シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートを連続的に搬送するための搬送ローラーであって、前記搬送ローラーは、前記相対的に厚みの厚い領域を支持するための支持部１０３と、前記相対的に厚みの厚い領域以外を支持するための前記支持部１０３よりも半径が大きい支持部１０４と、で構成されている。【選択図】図４

Description

本発明はシートを搬送するための搬送ローラー、およびシートの搬送方法に関する。

コーティングフィルムや不織布等の基材に塗布した帯状のシートをロール・トゥ・ロールで連続搬送する製造方法が、生産性向上とコスト削減を図れる方法として実用化されている。このような帯状のシートを搬送する際には、シワ、カール、シート折れなどの欠陥が発生し易いので、その対策を取る必要がある。

この対策としては、例えばシートを搬送する搬送ロールの中央の径を搬送ロールの両端よりも大きくしたクラウンロールを用いる方法が提案されている。（特許文献１）この方法では、シートの余分なテンションをロール中央からロール端部に分散させてシワを防止する。

また別の対策として、搬送ロールの両端の直径を搬送ロールの中央部の直径よりも大きくした段付きロールを用いることで、シワ、カールを防止する方法も提案されている。（特許文献２）この方法も特許文献１と同様にシートの余分なテンションを搬送ロールの中央から搬送ロール端部に分散させてシワを防止する。

特開平１１−３３３３６０号公報 特開２００８−１７４３７８号公報

近年、基材の表面の全面ではなく、基材の表面に基材の長手方向に伸びる帯状に樹脂や塗布液が部分的にコーティングされたシートが利用されている。このようなシートについても、ロール・トゥ・ロールで連続搬送できれば、生産性向上とコスト削減が図れる。

しかしながら、特許文献１の方法は、基材全面に樹脂や塗布液がコーティングされシートや基材に剛性があるシートを搬送する場合は問題ないが、両端部に樹脂が塗布されていないシートを搬送する場合は、余分な張力がロールの中央から両端に均等に分散されないので、シワを防止することは困難である。この現象は基材であるシートが薄くて剛性が低い場合には顕著である。

特許文献２の方法でも同様に、両端部に樹脂が塗布されていないシートを搬送する場合は、余分な張力を均一に分散できないので、シワを防止することは困難である。

本発明は、シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域がシート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートを、シワ、カール、シート折れなく連続搬送することができる搬送ローラー、および搬送方法を提供する。

上記の課題を解決する本発明の搬送ローラーは、シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートを連続的に搬送するための搬送ローラーであって、前記搬送ローラーは、前記相対的に厚みの厚い領域を支持するための第１支持部と、前記相対的に厚みの厚い領域以外を支持するための前記第１支持部よりも径が大きい第２支持部と、で構成されている。

本発明のシートの搬送方法は、シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートを連続的に搬送する方法であって、前記シートは、基材シートの片面に、シート長手方向に伸びる帯状またはシート長手方向に伸びる複数本の厚みの厚い領域が形成されており、本発明の搬送ローラーを用い、前記シートの塗布液が塗布されていない領域を前記第２支持部で支持し、前記シートの厚みの厚い領域を前記支持部１で支持してシートを搬送する。

本発明による搬送ローラーは、シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートであっても、相対的に厚みの厚い領域と厚みの薄い領域との段差を埋めるように、厚みの厚い領域をロール半径の小さい第１支持部で支持し、厚みの薄い領域をロール半径の大きい第２支持部で支持することで、あたかも均一な厚みのシートを搬送するような状態になるため、シワ、カール、シート折れなくシートを連続搬送することができる。

本発明の搬送ローラーの第１の実施形態を模式的に示す図である。 図１の搬送ローラーが好適に搬送できるシートの模式図である。 図１の搬送ローラーを用いて図２のシートを搬送する状態を示す模式図である。 本発明の搬送ローラーの第２の実施形態を模式的に示す図である。 図４の搬送ローラーが好適に搬送できるシートの模式図である。 図４の搬送ローラーを用いて図５のシートを搬送する状態を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し本発明はこれらに限定されるものではない。

[第１の実施形態]
まず本発明の実施形態の一例である搬送ローラーについて図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の搬送ローラーを模式的に示す図である。図２は、図１の搬送ローラーが好適に搬送できるシートの模式図である。図３は図１の搬送ローラーを用いて図２のシートを搬送する状態を模式的に示す図である。

図１を参照する。本発明の搬送ローラー１はシャフト２、第１支持部３、第２支持部４およびストッパー５から構成される。以下、各構成要素について詳述していく。

シャフト２は第１支持部３、第２支持部４およびストッパー５を取り付ける芯材であり、搬送ロールとして回転する際の軸となる。シャフト２は炭素鋼やＳＵＳなどの金属であることが好ましい。耐食性や強度を高めるためにＨＣｒメッキなどの表面処理が施されていてもよい。

シャフト２の円筒度は搬送ローラーが回転する際の搬送ローラーの振れに影響するので、円筒度は０．０１ｍｍ以下が好ましい。

図２を参照する。このシート６は、幅Ｘの基材７の片面に、基材７の両端部を除いて長手方向に伸びる幅Ｗで厚みＴの塗布膜８が塗布されている。つまりシート６は、シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域である塗布膜８が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つ存在するシートである。

再び図１を参照する。第１支持部３は、図２に示すシート６の塗布膜８を支持するロール状の支持体である。第１支持部３はシャフト２に挿入できるように中心が空洞になっている。その中心部分の空洞の大きさは、シャフト２に挿入でき、挿入後に第１支持部３がぐらつかないように、シャフト２の直径に対して０．０５〜０．１ｍｍ大きいことが好ましい。また、第１支持部３の材質は炭素鋼やＳＵＳなどの金属であることが好ましい。耐食性や強度を高めるためにＨＣｒメッキなどの表面処理が施されていてもよい。第１支持部３の長手方向の長さは塗布膜８の全体を支持できるように、塗布膜８の幅Ｗよりも長くすることが好ましい。また、第１支持部３の長手方向の長さは、塗布膜８の幅Ｗに応じて変更できることが好ましい。例えば、シャフト２に挿入する第１支持部３を交換することで対応できる。

第２支持部４は、図２に示すシート６の塗布膜８が塗布されていない基材７の部分を支持するロール状の支持体である。第２支持部４のロール半径は第１支持部３のロール半径よりも大きくなっている。第２支持部４のロール半径は、シート６の塗布膜８の厚みをＴとしたとき、第１支持部３のロール半径よりも０．９Ｔ〜１．１Ｔだけ大きいことが好ましい。塗布膜８の厚みに応じて適切なロール半径の第２支持部４を選び、シャフト２に挿入する第２支持部４を交換すればよい。また、第２支持部４はシャフト２に挿入できるように中心が空洞になっている。その中心部分の空洞の大きさは、シャフト２に挿入でき、挿入後に第２支持部４がぐらつかないように、シャフト２の直径に対して０．０５〜０．１ｍｍ大きいことが好ましい。第２支持部４の材質は炭素鋼やＳＵＳなどの金属であることが好ましい。耐食性や強度を高めるためにＨＣｒメッキなどの表面処理を施してもよい。第２支持部４の取り付け位置は、第１支持部３の長さに応じて、つまり、塗布膜８の幅Ｗに応じて変更できることが好ましい。

ストッパー５はシャフト２に挿入した第１支持部３と第２支持部４を固定するためのものであり、第１支持部３と第２支持部４を両側から挟み込み、セットネジ等でシャフト２に固定する。

次に、搬送ローラー１を用い、基材７に塗布膜８が部分的に形成された段付きのシート６をシワ、折れ、カールなく搬送する方法について説明する。

図３を参照する。搬送ローラー１はシート６の相対的に厚みの厚い領域である塗布膜８の部分を第１支持部３で支持し、相対的に厚みの厚い領域以外の両端部分、つまり基材７に塗布膜８が形成さていない部分を、第１支持部３よりもロール半径が大きいロールである第２支持部４で支持して搬送する。こうすることで、シート６のほぼ全体を搬送ローラー１で支持することになり、シート６に均等に搬送張力を付与することができるため、シート６にシワの原因となる部分的なたるみを生じることなくシート６を搬送できる。これは、あたかも段差のない平坦なシートの全面を平坦なロールで支持しながら搬送することと同じ状況となる。

さらに、第２支持部４のロール半径は、第１支持部３のロール半径に対して０．９Ｔ〜１．１Ｔ（Ｔは塗布膜８の厚み）の範囲であることが好ましい。この範囲内であれば、第１支持部３と第２支持部４の境界部分で基材７が屈曲することがほとんどなくなるので、結果としてシート６の長手方向に搬送張力がより均等に付与されるため、たるみが生じず、搬送中のシワの発生をより効果的に防止できる。

さらに、第２支持部４の第１支持部３側端面とこの端面に最も近い相対的に厚みが厚い領域である塗布膜８との距離をＬとしたとき、塗布膜８の厚みＴとの関係においてL／Ｔが２０以下であることが好ましい。より好ましくはL／Ｔが１０以下である。L／Ｔが２０以下であると、塗布膜８の端部と第２支持部４の間の支持されない部分の範囲が小さくなり、その部分でたるみが生じないので、より搬送張力が均一に付与され、シワの発生をより効果的に防止できる。

[第２の実施形態]
次に、本発明の別の実施形態である搬送ローラーについて、図４〜図６を用いて説明する。図４は別の実施形態の搬送ローラーの模式図である。図５は図４の搬送ローラーが好適に搬送できるシートの模式図である。図６は図４の搬送ローラーを用い図６のシートを搬送する状態を示す模式図である。

図４を参照する。搬送ローラー１０１は、１）図１の搬送ローラー１の第１支持部３をピッチＷ１で３箇所取り付けた第１支持部１０３にしたこと、２）第２支持部４を４箇所配置した第２支持部１０４にしてシャフト１０２に挿入して取り付けた以外は、搬送ローラー１と同じ構成である。

図５を参照する。このシート１０６は、幅Ｘの基材１０７の片面に、基材１０７の両端部を除いた範囲に、長手方向に伸びる幅Ｗ３で厚みＴの塗布膜１０８が間隔Ｗ４をあけて３箇所塗布されている。つまりシート１０６は、シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域である塗布膜１０８が、シート両端部を除いてシート長手方向に複数存在するシートである。

次に、搬送ローラー１０１を用い、基材１０７の長手方向に塗布膜１０８が間欠状に塗布されたシート１０６をシワ、折れ、カールなく搬送する方法について説明する。

図６を参照する。搬送ローラー１０１はシート１０６の相対的に厚みの厚い領域である塗布膜１０８の部分を３つの第１支持部１０３で支持し、相対的に厚みの厚い領域以外である基材１０７の両端部分と分割された塗布膜１０８の間欠部分、つまり基材１０７に塗布膜１０８が形成さていない部分を、第１支持部３よりもロール径が大きいロールである４つの第２支持部１０４で支持して搬送する。３分割された塗布膜１０８を第１支持部１０３で確実に支持できるように、第１支持部１０３の長手方向の長さＷ１と塗布膜１０８の長さＷ３の関係はＷ１＞Ｗ３となるように構成する。また、塗布膜１０８の間欠部分を支持する第２支持部１０４の長手方向の長さＷ２と塗布膜１０８の間欠部分の長さ（間欠ピッチ長さ）Ｗ４の関係はＷ２＜Ｗ４になるように構成する。こうすることで、図１〜３で示した形態と同様に、シート１０６のほぼ全体を搬送ローラー１０１で支持することになり、シート１０６に均等に搬送張力を付与することができるため、シート１０６にシワの原因となる部分的なたるみを生じることなくシート１０６を搬送できる。なお、図６では、シート１０６の両端部を支持している２つの第２支持部材１０４の長手方向の長さもＷ２となっているが、この２つの支持部材１０４の長手方向の長さは、必ずしも間欠ピッチ長さＷ４よりも短くする必要はない。

図１で示した搬送ロール１と同様に、搬送ロール１０１でも、第２支持部１０４の取り付け位置は変更できることが好ましい。第２支持部材１０４の取り付け位置を変更できることで、どのようなパターンの塗布膜１０８が塗布されたシート１０６にも対応できる。

また、図１で示した搬送ロール１と同様に、搬送ロール１０１でも、第２支持部１０４のロール半径は、第１支持部１０３のロール半径よりも０．９Ｔ〜１．１Ｔだけ大きいことが好ましい。また、第２支持部１０４の第１支持部１０３側端面とこの端面に最も近い相対的に厚みが厚い領域である塗布膜１０８との距離をＬとしたとき、塗布膜１０８の厚みＴとの関係においてＬ／Ｔが２０以下であることが好ましい。より好ましくはＬ／Ｔが１０以下である。

以上のような構成により、シート１０６のように、基材１０７の長手方向に塗布膜１０８が間欠して複数存在するストライプ状のシート１０６でもシワ、折れ、カールなく連続的に搬送することができる。

[塗布膜付きシートの別形態]
これまでの説明では、シート６、１０６として基材７、１０７に部分的に塗布膜８、１０８が形成された形態を示したが、もちろんシートの全面に塗布膜が形成されており、その塗布膜が部分的に厚くなっているようなシートであっても、本発明の搬送ローラーを好適に使用することができる。このようなシートであれば、相対的に塗布厚みが厚い部分を第１の支持部３、１０３で支持し、相対的に塗布厚みが薄い部分を第の支持体部４、１０４で支持すればよい。

（実施例）
図４の搬送ローラー１０１を用いて、図５のシート１０６の搬送を行った。シート１０６は、基材１０７が目付４０ｇ／ｍ^２で厚みが５０μｍ、幅Ｘ＝１０００ｍｍの長尺の不織布を基材１０６とし、この基材１０７の上に、厚みＴ＝５００μｍ、塗布１０８の長手方向長さＷ３＝３００ｍｍ、間欠ピッチ長さＷ４＝３０ｍｍで樹脂をストライプ状に３列塗布して塗布膜１０８を形成したものを用いた。

搬送ローラー１０１は、シャフト１０２の半径は２５ｍｍとし、第１支持部１０３の外形の半径は６５ｍｍ、第１支持部１０３の長手方向の長さＷ１＝３０５ｍｍとし、第２支持部１０４の外形の半径は６５．５ｍｍ、第２支持部１０４の長手方向の長さＷ２＝２５ｍｍとした。シャフト１０２、第１支持部１０３および第２支持部１０４はそれぞれ炭素鋼で製作し、表面にＨＣｒメッキを１０μｍの厚みで表面処理を実施した。第１支持部１０３と第２支持部１０４をシャフト１０２に交互に挿入し、第１支持部１０３と第２支持部１０４が動かないように、シャフト１０２の両側からストッパー１０５で挟み込み、セットネジでシャフト１０２に固定した。

上記の状態に搬送ロール１０１を構成して、複数の搬送ロール１０１でシート１０６を支持した。この時の第２支持部１０４の第１支持部１０３側端面と、この端面に最も近いシート１０６の相対的に厚みが厚い領域との距離Ｌとシート１０６の塗布膜１０８の厚みＴの関係はＬ／Ｔ＝２．５／０．５＝５であった。この条件のもとで搬送シート１０６を搬送速度１０ｍ／分で連続搬送したところ、シワ、カール、シート折れが発生することなく、安定して搬送できることを確認した。

本発明は、紙製品、不織布、フィルムなどのシートの長手方向に相対的に厚みの差があるシートの搬送に利用することができる。

１ 搬送ローラー
２ シャフト
３ 第１支持部
４ 第２支持部
５ ストッパー
６ シート
７ 基材
８ 塗布膜
１０１ 搬送ローラー
１０２ シャフト
１０３ 第１支持部
１０４ 第２支持部
１０５ ストッパー
１０６ シート
１０７ 基材
１０８ 塗布膜
Ｗ 塗布膜８の長手方向の長さ
Ｗ１ 第１支持部１０３の長手方向の長さ
Ｗ２ 第２支持部１０４の長手方向の長さ
Ｗ３ 塗布膜１０８の長手方向の長さ
Ｗ４ 間欠ピッチ
Ｘ 基材幅
Ｔ 塗布膜８、１０８の厚み
Ｌ 第２支持部４、１０４の第１支持部３、１０３側端面と、この端面に最も近いシート６、１０６の相対的に厚みが厚い領域との距離

Claims (5)

1. シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートを連続的に搬送するための搬送ローラーであって、
   前記搬送ローラーは、前記相対的に厚みの厚い領域を支持するための第１支持部と、前記相対的に厚みの厚い領域以外を支持するための前記第１支持部よりも半径が大きい第２支持部と、で構成された搬送ローラー。
2. 前記第２支持部の搬送ローラー長手方向の位置を変更できる、請求項１の搬送ローラー。
3. シート長手方向に伸びる相対的に厚みの厚い領域が、シート両端部を除いてシート幅方向に１つまたは間欠して複数存在するシートを連続的に搬送する方法であって、
   前記シートは、シートの片面に、シート長手方向に伸びる帯状またはシート長手方向に伸びる複数本の厚みの厚い領域が形成されており、
   請求項１または２の搬送ローラーを用い、前記シートの相対的に厚みの厚くない領域を前記第２支持部で支持し、前記シートの相対的に厚みの厚い領域を前記第１支持部で支持してシートを搬送する、シートの搬送方法。
4. 前記シートの相対的に厚みの厚い領域とそれ以外の領域との厚みの差をＴとしたとき、前記搬送ローラーとして、前記第２支持部の半径が前記第１支持部の半径よりも０．９Ｔ〜１．１Ｔだけ大きい搬送ローラーを用いる、請求項３のシート搬送方法。
5. 前記シートの相対的に厚みの厚い領域とそれ以外の領域との厚みの差をＴ、前記第２支持部の端面とこの端面に最も近い前記相対的に厚みが厚い領域との距離をLとしたとき、L／Ｔが２０以下である、請求項３または４のシートの搬送方法。

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