JP2631315B2 - シートの平坦化法及び平坦化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシートの平坦化法及び平坦化装置に関するも
のである．ここでシートとは膜状又は薄板状の製品又は
半製品であり，有機材料，金属材料，無機材料のうち，
曲げ加工できる程度の塑性を持つ材料を総称する． （従来の技術） 従来のシートの平坦化法は金属ローラ間で軽く圧延す
る方法がとられており，この方法で平坦化が不可能な場
合には，前工程の圧延法を改善するほかなかった．従来
法で平坦化が困難なものとして，シート面がさざ波状を
呈するさざ波しわや，シートの幅方向にそる幅そりや，
折れしわがある．また軟らかくて容易に変形してしまう
材料，例えばアルミフォイルや多くの有機材料は平坦化
そのものが困難であった．さらに大量生産から外れた用
い方のできる平坦化法やそのための装置は少なかった． （発明が解決しようとする問題点） 以上の様な従来法の問題点を克服するために，本発明
はシートの平坦化法及び平坦化装置を提供することを第
１の目的とする．また従来法では平坦化の困難なさざ波
しわや，シートの幅方向にそる幅そりや，折れしわのを
消すためのシートの平坦化法及び平坦化装置を提供する
ことを第２の目的とする．さらに，軟らかくて容易に変
形してしまう材料の平坦化法及び装置を提供することを
第３の目的とする． （問題点を解決するための手段・作用） 本発明は次のように構成する．すなわち第１図に示す
ように，弾性体ローラ１と剛体ローラ２との回転軸をほ
ぼ平行に配置し，略円柱面を互いに押圧して弾性体ロー
ラ１の表面の一部を剛体ローラ２によりへこまして剛体
ローラ２の曲率に近づけ，これらのローラ間でシート３
を挟圧しながら通材するシートの平坦化法である．弾性
体ローラ１はシート３を剛体ローラ２の略円柱面に押圧
する機能を有し，従来の剛体ローラと異なる点はローラ
接触面積を著しく大きくする点と，ローラの接触面積の
増大をローラ径とローラの押圧力よりも，むしろ弾性体
ローラの材質に一義的に依存させる所にある．例えばこ
の弾性体ローラの材質としては，硬いものは金属円筒の
内部に液圧をかけたもの，軟らかいものはゴムや高分子
材料の薄膜の円筒に気圧をかけたものを用いることがで
きる．これらの弾性体ローラは円柱形を保ちにくく，圧
力によって樽形にりやすい．またスポンジや中実のゴム
ローラでは力を加えない状態では円柱形でも，剛体ロー
ラをこれに押圧すればもはや円柱形ではない．しかしな
がら，これらのローラは何れも本発明のローラとして適
しており，ここではこれらのローラを略円柱ローラと総
称する．さらに剛体ローラも押圧力や曲げ力による弾性
変形を考慮して，完全な円柱体とするよりも，やや樽形
に近付けるのが良い．従って剛体ローラも併せて略円柱
ローラと呼ぶ． 剛体ローラといえども実用材料では弾性を示す．従っ
て剛体ローラであるか弾性体ローラであるかはローラ組
とその用い方に依存し，本発明で言う弾性体ローラはロ
ーラ押圧部における表面の曲率半径の中心がそのローラ
の表面外に出たものである． 本発明法を実現するシートの平坦化装置は，第１図に
示すように，回転軸をほぼ平行に配置した弾性体ローラ
１と剛体ローラ２とを略円柱面を互いに押圧して弾性体
ローラ１の表面の一部をへこまして剛体ローラ２の曲率
に近づけ，少なくともその一方のローラを駆動する装置
と，これらのローラ間に通材したシート３に少なくとも
出側において張力を付加する装置とを装備する．弾性体
ローラ１を大きくへこませる場合には，弾性体ローラ１
の変形を均一に保つために，少なくとも剛体ローラ２を
駆動するのが良い．張力を付加する装置としては公知の
巻取装置を用いることができるが，第１図に示すよう
に，駆動する柔軟ローラ対５によりシート３を挟圧する
のが良い．この柔軟ローラ対５はコイル状に巻けない材
料や，張力制御の精度を向上するのに有効である．これ
らの効果は以下に述べる剛体ローラが複数の場合にも同
様である． 本発明法では従来の平坦化の原理として用いた繰り返
し曲げの平坦化効果をシートに与えることができる．す
なわち本発明の平坦化法は，第２図ないし第３図に示す
ように，弾性体ローラ１と複数の剛体ローラ２との回転
軸をほぼ平行に配置し，略円柱面を互いに押圧して弾性
体ローラ１の表面の一部を剛体ローラ２によりへこまし
て剛体ローラ２の曲率に近づけ，これらのローラ間でシ
ート３を挟圧し，シート３に繰り返し曲げを与えながら
通材することができる．このように弾性体ローラ１と複
数の剛体ローラ２とによって曲がったパスを構成し，シ
ート３に繰り返し曲げを与えることによって，ローラ接
触部内において弾性ローラの弾性力によりシート３に張
力を与え，平坦化効果をあげることができる． 複数の剛体ローラを持つ本発明の平坦化装置は，第２
図ないし第３図に示すように，回転軸をほぼ平行に配置
した弾性体ローラ１と複数の剛体ローラ２とを略円柱面
を互いに押圧して弾性体ローラ１の表面の一部をへこま
して剛体ローラ２の曲率に近づけ，少なくともその一方
のローラを駆動する装置と，これらのローラ間に通材し
たシート３に少なくとも出側において張力を付加する装
置とを装備するのが良い．張力を付加する装置は第２図
ない第３図に示すように，弾性体ローラ１と剛体ローラ
２の出側に近接して柔軟ローラ対５を配置し、これによ
ってシート３を柔らかく保持して，所定の安定した値の
張力を与えるのが最も良い．もちろん公知の巻取装置４
の巻取力によって張力を与えることもでき，入側の巻戻
し装置７によって入側で張力を与えることもできる． さらに本発明の平坦化装置は回転軸をほぼ平行に配置
した弾性体ローラ１と複数の剛体ローラ２とを略円柱面
を互いに押圧して弾性体ローラ１の表面の一部をへこま
して剛体ローラ２の曲率に近づけ，この複数の剛体ロー
ラ２を支承しかつ摩擦力によって駆動するバックアップ
ローラ８と，これらのローラ間に通材したシート３に少
なくとも出側において張力を付加する装置とを装備する
のが良い． 第３図は剛体ローラ２のシート３進行方向への変位を
保持ローラ６によって位置調整又は位置制御可能な構造
とした場合である．例えば保持ローラ６のたわみを位置
調整又は位置制御することにより，剛体ローラ２のたわ
みを調整又は制御し，シート３の平坦化状態を改善する
ことができる．第３図の例では３本の弾性体ローラは互
いに離れているがそれらの間隙をなくし,3本のローラを
保持ローラ６によって同時に位置調整又は位置制御する
こともできる． 本発明においては単なる曲げ平坦化機構だけではな
く，ローラに巻き付けるようにしてローラとの接触面積
を増加することによって，非弾性体，例えば紙や織物を
平坦にすることもできる．この場合には曲げの繰り返し
は主たる平坦化機構とならないために，剛体ローラは１
本でも良い． 本発明においては特に有機材料を平坦化に加工する場
合に，適宜温度に昇温して加工するのが良い．この加熱
の方法としてはシート３が薄くて周囲の温度と同じにな
りやすいために，加工と同時に工具との接触により加熱
するのが最も良い．その装置としては，弾性体ローラ１
又は剛体ローラ２の１本以上を所定の温度に保つ装置を
具備するのが良い． また紙や繊維等の平坦化度が湿度に大きく依存する材
料では，本発明の平坦化装置の前に加湿装置を装備する
か入側寄りの弾性体ローラ又は剛体ローラの１本以上を
加湿する装置を装備するのが良い． （実施例１） 市販の厚さ15μm,幅250mmのアルミフォイルに折りし
わとさざ波しわをつけ，これを駆動した直径50mmのゴム
製の弾性体ローラと無駆動の直径6mmの鋼製剛体ローラ
を１本用いた場合と３本用いた場合の平坦化試験を行っ
た．この際，出側でアルミフォイルを手で引っ張る場合
と引っ張らない場合の２条件であった． 本実験の結果は上記の４条件とも折りしわは目立たな
くなり，さざ破しわは消滅した．本法の仕上状態の良い
順に示すと次の通りである． １位:3本の剛体ローラを用い，アルミフォイルを引っ
張った場合,2位:3本の剛体ローラを用い，アルミフォイ
ルを引っ張らなかった場合,3位:1本の剛地ローラを用
い，アルミフォイルを引っ張った場合,4位:1本の剛体ロ
ーラを用い，アルミフォイルを引っ張らなかった場合． 従来法では圧延仕上げ以外にはこの様な薄くて軟らか
い材料を平坦化する方法はなく，木槌等で叩いて伸ばす
原始的な方法しかなく，本法によって初めて可能になっ
たものである．従って本法の効果は明らかである． （実施例２） 市販の厚さ90μm,幅210mmの紙に折りしわ水に濡らし
乾燥してさざ波しわをつけ，これを駆動した直径50mmの
ゴム製の弾性体ローラと無駆動の直径6mmの鋼製剛体ロ
ーラを１本用いた場合と３本用いた場合の平坦化試験を
行った．この際，出側でアルミフォイルを手で引っ張る
場合と引っ張らない場合の２条件であった． 本実験の結果は上記の４条件とも折りしわは目立たな
くなり，さざ波しわは軽減した．本法の仕上状態の良い
順に示すと次の通りである． １位:3本の剛体ローラを用い，紙を引っ張った場合,2
位:3本の剛体ローラを用い，紙を引っ張らかなった場
合,3位:1本の剛体ローラを用い，紙を引っ張った場合,4
位:1本の剛体ローラを用い，紙を引っ張らなかった場
合． 従来法では加湿し張力下で乾燥するか圧延する以外に
はこの様な薄くて軟らかい材料を平坦化する方法はな
く，本法の効果は明かである．本法においても紙を加湿
し，ローラを昇温して平坦化と同時に乾燥すれば，平坦
化効果は一層優れたものとなる． （実施例３） 市販の厚さ0.5mm,幅300mm,長さ300mmの巻癖のついた
ビニールシートを，巻癖を幅方向，すなわち幅そりの状
態で，駆動する直径50mmのゴム製の弾性体ローラと無駆
動の直径6mmの鋼製剛体ローラを１本用い，剛体ローラ
の温度を約90度に保って平坦化を行った．本実験の結果
は幅方向のそりは消滅し，長さ方向にわずかなそりを発
生したが，この長さ方向のそりは，適正な張力を付加す
るか，剛体ローラの押し込み量や，使用本数を適正化す
る技術改善によりなくすことができるものである． （発明の効果） 本発明によって圧延後においてシートの平坦化が可能
になり，アルミフォイルの様な軟らかくて傷つき易い材
料や，紙のような平坦化の難しい材料が平坦化にでき
る．本発明の剛体ローラの曲率や弾性帯ローラの膨出部
の曲率に沿わせた繰り返し曲げや，圧延力よりも小さい
押圧力と張力の付加によって，平坦化条件の最適化が容
易となり，従来法で平坦化が困難であったシート面がさ
ざ波状を呈するさざ波しわや，シートの幅方向にそる幅
そりや，折れしわや，軟らかくて容易に変形してしまう
材料，例えばアルミフォイルや多くの有機材料の平坦化
が可能となる． （発明の応用分野） 本発明はシートの平坦化法及び平坦化装置として応用
できる．ここでシートとは膜状又は薄板状の製品又は半
製品であり，有機材料，金属材料，無機材料のうち，曲
げ加工できる程度の塑性を持つ材料を総称する．

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の原理説明図である．第３
図は本発明装置の説明図である． 1:弾性体ローラ,2:剛体ローラ， 3:シート,4:巻取装置， 5:柔軟ローラ対,6:保持ローラ 7:巻戻し装置,8:バックアップローラ．

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸をほぼ平行に配置した弾性体ローラ
   と複数の剛体ローラとを略円柱面を互いに押圧して弾性
   体ローラの表面の一部をへこまして剛体ローラの曲率に
   近づけ、この複数の剛体ローラを支承しかつ摩擦力によ
   って駆動するバックアップローラと、これらのローラ間
   に通材したシートに少なくとも出側において張力を付加
   する装置とを装備するシートの平坦化装置．