JP5050471B2 - Winding device for rolls and electrically insulating sheets - Google Patents

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Description

本発明は、ロールおよび電気絶縁性シートの巻取装置に関する。   The present invention relates to a roll and a winding device for an electrically insulating sheet.

プラスチックフィルム等のシートをロール状に巻き取ってシートロール体を製造する際に、シワなどの巻き姿欠点や、静電気による帯電欠点なく巻き取ることは重要である。一般に、シートを巻き取る際には、空気を排除して巻き姿良くシートロール体を巻き取るため、接圧ロールをシートロール体に押し当てて巻き取る。この際、接圧ロールとしては、シートの厚みむら等に起因するシートロール体の微小な凹凸に追従して空気を排除する必要があるため、金属ロールと比較して硬度の低いゴムを芯に巻いたゴムロールが用いられることが多い。接圧ロールは、押圧ロールやニップロールとも呼ばれる。   When a sheet roll body is produced by winding a sheet of plastic film or the like in a roll shape, it is important to wind the sheet without wrinkling defects such as wrinkles or charging defects due to static electricity. In general, when winding a sheet, the contact roll is pressed against the sheet roll body to wind up the sheet roll body in good winding form by removing air. At this time, as the contact pressure roll, it is necessary to eliminate air by following the minute unevenness of the sheet roll body caused by unevenness of the sheet thickness, etc., so that the core is made of rubber having a lower hardness than the metal roll. Rolled rubber rolls are often used. The contact pressure roll is also called a pressure roll or a nip roll.

この際、接圧ロールには、巻き取ったシートロール体のシワや静電気帯電を抑制するため、低摩擦のゴム表面が要求される。   At this time, the contact pressure roll is required to have a low-friction rubber surface in order to suppress wrinkles and electrostatic charging of the wound sheet roll body.

これに対し、一般的には、ゴムの表面を研磨して仕上げているが、例えば特許文献2に示されるようにゴムの表面を研磨したり、紫外線照射による表面処理を施し、摩擦係数が小さいゴムロールを用いることが知られている。   On the other hand, the surface of rubber is generally polished to finish, but for example, as shown in Patent Document 2, the surface of rubber is polished or subjected to surface treatment by ultraviolet irradiation, and the friction coefficient is small. It is known to use a rubber roll.

しかしながら、一般的にゴム材料は、表面が柔らかいことから、その特性が経時的に変化し、例えば、接圧ロールとして長時間使用すると、表面処理層が磨耗により削れて脱落してしまうなどの理由で、初期の表面状態が維持されなくなる場合があるという課題があった。すなわち、特許文献2の技術は、長時間の使用に耐えられない場合があった。   However, since rubber materials generally have a soft surface, their characteristics change over time. For example, when used as a contact pressure roll for a long time, the surface treatment layer may be scraped off due to wear. Thus, there is a problem that the initial surface state may not be maintained. That is, the technique of Patent Document 2 may not be able to withstand long-time use.

ゴムロールの表面の摩擦係数は、表面粗さが大きいほど小さくなる。しかしながら、ゴムロールの表面はフィルムとの接触を繰り返すことで、表面の凹凸が摩滅してしまい、平坦化してしまう。特に、ロール表面の粗さの指標である中心線平均粗さ(Ra)が大きいほど摩滅しやすい。すなわち、摩擦係数を低く抑えるために、ゴムロールの表面粗さを大きくすると、かえって、磨耗が早まり、摩擦係数を長い期間維持することができない。したがって、ゴム表面の粗さが比較的粗く、耐久性の良い接圧ロールが求められていた。   The coefficient of friction on the surface of the rubber roll decreases as the surface roughness increases. However, the surface of the rubber roll is repeatedly brought into contact with the film, so that the irregularities on the surface are worn and flattened. In particular, the larger the center line average roughness (Ra), which is an index of the roughness of the roll surface, is more likely to wear away. That is, if the surface roughness of the rubber roll is increased in order to keep the friction coefficient low, the wear is accelerated and the friction coefficient cannot be maintained for a long period. Therefore, a contact pressure roll having a relatively rough rubber surface and good durability has been demanded.

ゴム硬度に関しては、シートロール体の凹凸を吸収し、シートロール体の変形に追従し、シートロール体への押圧分布を平均化するために、柔らかいゴムが適用されている。しかしながら、柔らかいゴムロールの表面はフィルムとの接触を繰り返すことで、表面の凹凸が摩滅しやすく、平坦化してしまう。特に、柔らかさの指標であるゴム硬度が小さいほど、摩滅しやすい特徴がある。すなわち、柔らかいゴムを用いると、かえって、摩滅が早まり、摩擦係数を維持することができない。したがって、ゴム硬度が比較的小さく、耐久性の良いゴムロールが求められていた。   Regarding the rubber hardness, soft rubber is applied to absorb the unevenness of the sheet roll body, follow the deformation of the sheet roll body, and average the pressure distribution to the sheet roll body. However, when the surface of the soft rubber roll is repeatedly contacted with the film, the irregularities on the surface are easily worn away and flattened. In particular, the smaller the rubber hardness that is an index of softness, the easier it is to wear out. That is, when soft rubber is used, wear is accelerated and the coefficient of friction cannot be maintained. Therefore, a rubber roll having a relatively small rubber hardness and good durability has been demanded.

さらに、近年フィルムの表面はより平滑で平坦な面が要求されるようになったため、相対的に、ゴムロールの表面はますます低い摩擦係数で、より低い摩擦帯電量の実現が要求されている。特に、シートロール体に押圧しながらフィルムを巻き取る接圧ロールでは、フィルム表面とゴムロール表面が、フィルムを搬送する場合に比べて、密着して接触するために、従来技術では摩擦帯電を抑制しきれない場合があった。そのため、摩擦帯電による放電痕の発生や帯電による局所的な密着が発生し、シートロール体にしわを発生させてしまう場合があった。   Furthermore, since the surface of the film has recently been required to have a smoother and flat surface, the surface of the rubber roll is relatively required to have a lower friction coefficient and a lower triboelectric charge amount. In particular, in the contact pressure roll that winds the film while pressing against the sheet roll body, the film surface and the rubber roll surface are in close contact with each other as compared with the case of transporting the film. There was a case that I could not finish. For this reason, generation of discharge traces due to frictional charging and local adhesion due to charging may occur, which may cause wrinkles on the sheet roll body.

このような状況において、本発明者らは、長時間の使用でも、より低い摩擦係数を維持するゴムロールとして、ゴム表面に非晶質炭素状膜、たとえばダイヤモンド・ライク・カーボン(Diamond like carbon 以下DLC膜と略する)からなる薄膜を形成する技術を開示してきた(特許文献1)。   In such a situation, the present inventors have used an amorphous carbon-like film on the rubber surface, such as diamond-like carbon (hereinafter referred to as DLC) as a rubber roll that maintains a lower coefficient of friction even after long-term use. A technique for forming a thin film made of (abbreviated as a film) has been disclosed (Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に開示されたゴムロールでは、ゴム表面とDLC膜との密着力が十分ではなく、ロールを清掃するために、薬品や水をしみこませたウエスでロール表面をふき取ると、DLC膜がはがれてしまうことがあるという問題点があった。   However, in the rubber roll disclosed in Patent Document 1, the adhesion between the rubber surface and the DLC film is not sufficient, and when the roll surface is wiped with a cloth soaked with chemicals or water to clean the roll, the DLC film There was a problem that sometimes peeled off.

なお、上記目的で使用される接圧ロールの内部構造(特に、本発明の「芯」に対応する部分の構造)については、特許文献3、特許文献4、特許文献7に好ましい例が開示されている。   Regarding the internal structure of the contact pressure roll used for the above purpose (particularly the structure corresponding to the “core” of the present invention), preferred examples are disclosed in Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 7. ing.

また、後述の本発明における「DLC膜」の形成方法の一例が、特許文献5に、「多数の小領域からなる層」の形成方法の一例が、特許文献6に記載されている。
特開2004−251373号公報 特開平2−81854号公報 特公平6−45410号公報 特許第2888139号公報 特許第3791060号公報 特開2002−121669号公報 特開平11−47866号公報
An example of a method for forming a “DLC film” in the present invention, which will be described later, is described in Patent Document 5, and an example of a method for forming a “layer consisting of a large number of small regions” is described in Patent Document 6.
JP 2004-251373 A Japanese Patent Laid-Open No. 2-81854 Japanese Examined Patent Publication No. 6-45410 Japanese Patent No. 2888139 Japanese Patent No. 3791060 JP 2002-121669 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-47866

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、シートロール体の製造に特に好適な表面特性を有し、かつ、液体でふき取り清掃をしても非晶質炭素状膜が剥がれにくく、しかも長時間使用しても経時変化の少ない接圧ロールを提供することにある。また、本発明の目的は、このロールを接圧ロールとして用いた巻取装置を用いた良好な品位のシートロール体の製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a surface property particularly suitable for the production of a sheet roll body in view of the above-mentioned problems of the prior art, and even if it is wiped and cleaned with a liquid, the amorphous carbon film is difficult to peel off, Moreover, it is an object of the present invention to provide a contact pressure roll that hardly changes over time even when used for a long time. Moreover, the objective of this invention is providing the manufacturing method of a good-quality sheet roll body using the winding apparatus which used this roll as a contact pressure roll.

上記目的を達成するために本発明によれば、概略円筒形の芯の表面に、該芯を形成する素材よりも柔らかい素材の層が形成され、最表層に多数の小領域が独立して形成されてなる非晶質炭素状膜の層が形成されるロールであって、前記柔らかい素材の層と前記非晶質炭素状膜の層との間に、水をはじく撥水性を有する疎水性層が形成されており、該撥水性を有する疎水性層を形成する方法が、前記柔らかい素材の層の表層に接着材を用いて撥水性を有する層を貼り合わせて行う方法、または、前記柔らかい素材の層がゴム層であって該ゴム表面に溶液を浸すことによって前記ゴム表面のゴム分子の炭素−炭素間の二重結合の数が前記ゴム層より少なくなるような前記溶液に前記ゴム表面を浸す方法であるロールが提供される。
また、本発明の好ましい形態によれば、前記溶液がアルキルハイポハライドを含む溶液であるロールが提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a layer of a material softer than the material forming the core is formed on the surface of the substantially cylindrical core, and a large number of small regions are independently formed on the outermost layer. A roll in which an amorphous carbon-like film layer is formed, and a hydrophobic layer having water repellency that repels water between the soft material layer and the amorphous carbon-like film layer mETHOD There is formed, a method of forming a hydrophobic layer having the water repellency is performed by bonding a layer having water repellency using an adhesive on the surface layer of the soft material layer or, the soft material The rubber layer is a rubber layer, and the rubber surface is immersed in the solution so that the number of carbon-carbon double bonds of the rubber molecules on the rubber surface is less than that of the rubber layer by immersing the solution in the rubber surface. A roll is provided that is a dipping method.
Moreover, according to the preferable form of this invention, the roll whose said solution is a solution containing an alkyl hypohalide is provided.

また、本発明の好ましい形態によれば、前記ロールの表面の静摩擦係数が0.1以上0.3以下であり、かつ、硬度が35〜55度の範囲であるロールが提供される。   Moreover, according to the preferable form of this invention, the static friction coefficient of the surface of the said roll is 0.1 or more and 0.3 or less, and the roll whose hardness is the range of 35-55 degree | times is provided.

また、本発明の好ましい形態によれば、前記ロールの表面の中心線平均粗さが0.1μm以上1.4μm以下であるロールが提供される。   Moreover, according to the preferable form of this invention, the roll whose centerline average roughness of the surface of the said roll is 0.1 micrometer or more and 1.4 micrometers or less is provided.

また、本発明の好ましい形態によれば、前記非晶質炭素状膜の層は、0.1μm〜3μmの厚みのダイヤモンド・ライク・カーボンを有する層であるロールが提供される。   According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a roll, wherein the amorphous carbon-like film layer is a layer having diamond-like carbon having a thickness of 0.1 μm to 3 μm.

また、本発明の好ましい形態によれば、前記疎水性層の表面の静摩擦係数が0.3以上0.65以下であるロールが提供される。   Moreover, according to the preferable form of this invention, the static friction coefficient of the surface of the said hydrophobic layer is provided with 0.3-0.65.

また、本発明の別の形態によれば、上記のロールを接圧ロールとして備えてなる電気絶縁性シートの巻取装置が提供される。   Moreover, according to another form of this invention, the winding apparatus of the electrically insulating sheet | seat provided with said roll as a contact pressure roll is provided.

また、本発明の別の形態によれば、上記の巻取装置を用いてシートを巻き取り、シートロール体となすシートロール体の製造方法が提供される。   Moreover, according to another form of this invention, the manufacturing method of the sheet roll body which winds up a sheet | seat using said winding apparatus and turns into a sheet roll body is provided.

本発明においてシートとは、プラスチックフィルムや布帛、紙などのウエブがその代表としてあげられる。特に、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ナイロンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンフィルムなどのプラスチックフィルムは絶縁性が高く、帯電欠点を抑制する面からも、本発明の対象物として好適である。   Examples of the sheet in the present invention include webs such as plastic films, fabrics and paper. In particular, plastic films such as polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, polypropylene film, polystyrene film, polycarbonate film, polyimide film, polyphenylene sulfide film, nylon film, aramid film, and polyethylene film have high insulation and suppress charging defects. From the aspect, it is also suitable as an object of the present invention.

本発明において、「略円筒形の芯」とは、柔らかい素材の層が形成される内側の形状が概略円筒表面の形状を有する芯材をいう。芯材の内部は中空であってもよく、中実であってもよい。内部が中空の場合の例として、特許文献3や4に記載の事例をあげることができる。特に、特許文献4の事例は、炭素繊維を補強材料とするFRP(繊維強化プラスチック)を主要な素材としており、接圧ロールとして好適な構成を有している。なお、ここで「概略円筒」とは、全体的な形状として円筒形、または、おおむね円筒形をしているものをいい、軸方向の部位によって直径が多少変化する形状であるものを含む。軸方向中央部の直径が両端部より大きくなっているクラウン形状や、軸方向中央部の直径が両端部より小さくなっている逆クラウン形状などがこれに含まれる。芯は、半径方向に積層された多層構造をとっていてもよい。なお、表面は平滑であっても良いが、そうでなくてもよく、溝や凹凸が形成されていても構わない。   In the present invention, the “substantially cylindrical core” refers to a core material in which the inner shape on which the soft material layer is formed has a substantially cylindrical surface shape. The inside of the core material may be hollow or solid. Examples of cases where the interior is hollow include the examples described in Patent Documents 3 and 4. In particular, the example of Patent Document 4 uses FRP (fiber reinforced plastic) whose main material is carbon fiber as a reinforcing material, and has a configuration suitable as a contact pressure roll. Here, the “substantially cylindrical” refers to a cylindrical shape or a generally cylindrical shape as an overall shape, and includes a shape whose diameter varies somewhat depending on a portion in the axial direction. This includes a crown shape in which the diameter of the central portion in the axial direction is larger than both ends, and an inverted crown shape in which the diameter of the central portion in the axial direction is smaller than both ends. The core may have a multilayer structure laminated in the radial direction. The surface may be smooth, but it does not have to be, and grooves and irregularities may be formed.

本発明において、「芯を形成する素材」は、芯の表面を形成する素材をいう。
好ましくは、鉄やSUS、アルミニウムなどの金属や、炭素繊維を補強部材として使用したFRPなどが好ましく用いられる。
In the present invention, the “material for forming the core” refers to a material for forming the surface of the core.
Preferably, metals such as iron, SUS, and aluminum, FRP using carbon fiber as a reinforcing member, and the like are preferably used.

本発明において、「柔らかい素材」としては、好ましくは、クロロプレン系、ウレタン系、クロロスルホン化ポリエチレン系のいずれかひとつ以上のゴムを含むゴム系の素材を用いるが、適当な硬度を有する素材ならば何でもよい。なお、柔らかい素材の層は、複数の素材の層が半径方向に積層されたものであってもよい。また、この層も表面が概略円筒形状を有しているのが良く、「芯」と同様、クラウン形状や逆クラウン形状なども目的に応じて使用される。また、表面は必ずしも平滑である必要はなく、溝や凹凸が形成されていても差し支えない。   In the present invention, the “soft material” is preferably a rubber-based material including one or more of chloroprene-based, urethane-based, and chlorosulfonated polyethylene-based materials. Anything The soft material layer may be a layer in which a plurality of material layers are stacked in the radial direction. Also, the surface of this layer should have a substantially cylindrical shape, and like the “core”, a crown shape, an inverted crown shape, or the like is also used depending on the purpose. Further, the surface does not necessarily have to be smooth, and grooves and irregularities may be formed.

本発明において、「非晶質炭素状膜」とは、柔軟な素材の表面上に炭素の硬質の皮膜を形成する処理をいう。たとえば、メタン、アセチレン、エチレンなど炭化水素系のガスを用いたプラズマCVD(化学的気相成膜)等を用いれば、ゴムなどの柔らかい素材の層の上に硬質の皮膜を成膜することができる。この被皮膜は、多くの場合非晶質となる。なお、本発明においては比較的柔らかい素材の表面に形成することになるので、柔らかい素材の表面の変形に追随できるような構造を有しているのが好ましい。   In the present invention, the “amorphous carbon-like film” means a process for forming a hard film of carbon on the surface of a flexible material. For example, if a plasma CVD (chemical vapor deposition) using a hydrocarbon gas such as methane, acetylene, or ethylene is used, a hard film can be formed on a soft material layer such as rubber. it can. This coating is often amorphous. In the present invention, since it is formed on the surface of a relatively soft material, it preferably has a structure that can follow the deformation of the surface of the soft material.

なお、このほか、かかる膜の成膜手段としては、上に述べたプラズマCVD法以外にも、スパッタリング法、イオンビーム法、イオンプレーティング法などの方法も用いることができる。この膜は、「ダイヤモンドライクカーボン膜(DLC膜)」と呼ばれることがある。かかる炭素膜は、表面の静摩擦係数がゴムなどに比べて格段に小さく、摩耗に強いため高い耐久性を有するという特徴がある。   In addition to the plasma CVD method described above, methods such as a sputtering method, an ion beam method, and an ion plating method can be used as the film forming means. This film may be called a “diamond-like carbon film (DLC film)”. Such a carbon film is characterized by a high durability because it has a static friction coefficient on the surface that is much smaller than that of rubber or the like and is resistant to wear.

本発明において、「多数の小領域からなる非晶質炭素状膜」とは、ロール表面が多数の小領域に分割され、その小領域ごとに一体となった硬い素材の部位が存在し、外部から表面の法線方向の圧力が印加され、柔らかい素材が変形しようとしたときに、各小領域が隣接する小領域とは独立して柔らかい素材の変形に追随するよう移動することが可能なように形成されていることをいう。この構造の例は、非晶質の炭素膜処理をゴム表面に施したものの例として、特許文献5および6に開示されている。   In the present invention, the “amorphous carbon-like film composed of a large number of small regions” means that the roll surface is divided into a large number of small regions, and there is a portion of a hard material that is integrated into each small region. When the pressure in the normal direction of the surface is applied from and the soft material tries to deform, each small region can move to follow the deformation of the soft material independently of the adjacent small region It means that it is formed. Examples of this structure are disclosed in Patent Documents 5 and 6 as examples of an amorphous carbon film treated on a rubber surface.

本発明において、「非晶質炭素状膜の厚み」とは、硬い素材の表層のロールの目的に即した使用方法により使用される領域における平均の厚みをいう。この厚みは、ロールから切り出した「多数の小領域からなる層」を含む「柔らかい素材の層」の断面(ロールの半径方向を含む平面)を顕微鏡で観察して求めた。「多数の小領域からなる層」の厚みが厚い場合には光学顕微鏡で観察しても良いし、薄い場合にはSEM(走査式電子顕微鏡)で観察することもできる。   In the present invention, the “thickness of the amorphous carbon-like film” means an average thickness in a region used by a method of use in accordance with the purpose of a roll of a hard material surface layer. This thickness was determined by observing a cross section (a plane including the radial direction of the roll) of a “soft material layer” including a “layer consisting of a large number of small regions” cut out from the roll. When the “layer consisting of a large number of small regions” is thick, it may be observed with an optical microscope, and when thin, it may be observed with an SEM (scanning electron microscope).

本発明において、「硬度」は、JIS K6253 タイプAに規定する測定法により行なう。この規格で規定されたJISスプリング式硬さ試験器を、軸方向を水平に静置したロールの上に水平に載せ、9.8N(1kg重)の荷重をかけた時の硬度表示を読みとる。値は、適宜離間した任意の5箇所を測定し、その平均値を用いる。但し、溝付きロールの場合は、溝部のない部位で測定を行なう。ロールの回転方向および軸方向に任意の位置から5つのサンプルを切り出し、その平均値をもって測定値とする。   In the present invention, “hardness” is measured by a measuring method defined in JIS K6253 type A. A JIS spring type hardness tester defined in this standard is placed horizontally on a roll that is placed horizontally in the axial direction, and the hardness display when a load of 9.8 N (1 kg weight) is applied is read. The values are measured at arbitrary five points separated as appropriate, and the average value is used. However, in the case of a roll with a groove, the measurement is performed at a portion having no groove. Five samples are cut out from arbitrary positions in the rotation direction and the axial direction of the roll, and the average value is taken as the measurement value.

本発明において、「疎水性層」とは、水分子を排除し水になじみにくい性質を有する化合物層である。本発明において、「炭化水素系疎水性層」とは、炭化水素を含み、水分子を排除し水になじみにくい性質を有する化合物層である。ゴム表面を改質して得た場合における「炭化水素系疎水性層」は、炭素−炭素間の二重結合の数が通常のゴムより少ない状態であることをいう。特に、炭素−炭素間の二重結合にはハロゲン(たとえば塩素や臭素)や各種の酸(たとえば、ハロゲン化水素、硫酸、カルボン酸)を付加しやすく、炭素原子と炭素原子間の二重結合は単結合に変化する。   In the present invention, the “hydrophobic layer” is a compound layer having a property that excludes water molecules and is not easily adapted to water. In the present invention, the “hydrophobic hydrophobic layer” is a compound layer that contains hydrocarbons and excludes water molecules and has a property that is difficult to adapt to water. The “hydrocarbon hydrophobic layer” obtained by modifying the rubber surface means that the number of carbon-carbon double bonds is less than that of ordinary rubber. In particular, it is easy to add halogen (for example, chlorine or bromine) or various acids (for example, hydrogen halide, sulfuric acid, carboxylic acid) to the carbon-carbon double bond, and the double bond between carbon atoms. Changes to a single bond.

本発明によれば、後述の通り、実施例と比較例との対比からも明らかなように、低い摩擦係数と、小さい摩擦帯電量を長期間にわたり維持する接圧ロールを得ることでき、接圧ロールの耐久性を向上させることができる。さらに、接圧ロールの清掃においても、最表面の非晶質炭素状膜が剥離しにくい効果がある。   According to the present invention, as will be described later, as is clear from the comparison between Examples and Comparative Examples, it is possible to obtain a contact pressure roll that maintains a low friction coefficient and a small triboelectric charge amount over a long period of time. The durability of the roll can be improved. Furthermore, the cleaning of the contact pressure roll also has an effect that the outermost amorphous carbon film is difficult to peel off.

本接圧ロールを用いることで、長期にわたり、シートロール体のしわを抑制し、摩擦帯電量を小さくできるため、良好な品位のシートロール体が得られる。   By using this contact pressure roll, wrinkles of the sheet roll body can be suppressed and the triboelectric charge amount can be reduced over a long period of time, so that a sheet roll body of good quality can be obtained.

以下に本発明の実施の形態を「柔らかい素材」としてゴムを使用したゴムロールを例にとって、図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a rubber roll using rubber as a “soft material” as an example. Note that the present invention is not limited to this.

以下、電気絶縁性シートとして、フィルムを用いた場合を例にとって、図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, an example in which a film is used as the electrically insulating sheet will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this.

図1は、本実施形態のゴムロールの構成を、模式的に示した、ロール軸方向に直交する平面内における断面図である。図1において、ゴムロール1は、芯2にゴム層3が巻かれ、最表面に非晶質炭素状膜(以下、ダイヤモンド・ライク・カーボン膜、DLC膜と略記する)5を形成したものである。ゴム層3と非晶質炭素状膜(DLC膜)5の中間層には、炭化水素系疎水性層4が形成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane perpendicular to the roll axis direction schematically showing the configuration of the rubber roll of the present embodiment. In FIG. 1, a rubber roll 1 has a rubber layer 3 wound around a core 2 and an amorphous carbon film (hereinafter abbreviated as diamond-like carbon film, DLC film) 5 formed on the outermost surface. . A hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 is formed in an intermediate layer between the rubber layer 3 and the amorphous carbon film (DLC film) 5.

図1に示すゴムロール1の芯2には鉄芯を、ゴム層3には硬度40度のクロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムを混合したゴムを使用した。   The core 2 of the rubber roll 1 shown in FIG. 1 is an iron core, and the rubber layer 3 is a rubber mixture of chloroprene rubber and acrylonitrile rubber having a hardness of 40 degrees.

炭化水素系疎水性層4は、ゴム層3と非晶質炭素状膜(DLC膜)5との密着力を向上させるための層である。特に、液体でゴムロール表面を拭き掃除の際、DLC膜を剥がれにくくするための密着層である。炭化水素系疎水性層4により、耐拭き取り性を向上させることができる。   The hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 is a layer for improving the adhesion between the rubber layer 3 and the amorphous carbon film (DLC film) 5. In particular, it is an adhesion layer for making it difficult for the DLC film to be peeled off when the rubber roll surface is wiped and cleaned with a liquid. The hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 can improve wiping resistance.

DLC膜は、フィルムとの機械的な摩擦では剥がれにくいが、水や薬品などの液体がDLC膜とゴムの界面にしみこむことで、DLC膜とゴム層の結合が弱まり、界面の密着力が不安定になってDLC膜が剥がれることがある。   The DLC film is difficult to peel off due to mechanical friction with the film, but when liquids such as water and chemicals permeate the interface between the DLC film and the rubber, the bond between the DLC film and the rubber layer weakens, and the adhesion at the interface is poor. The DLC film may be peeled off due to stability.

接圧ロールとして使用する際、ごみや塵が付着していると、押圧しているシートロール体にキズがついてしまうため、必要に応じて、ロールの清掃が行われる。この際、液体を湿潤したウエスでロールを拭きとり、ごみや塵などを除去している。溶液には、水やアルコールのような浸透性の良いものを用いることが多い。この際、微小な多数の領域に分割された非晶質炭素状膜(DLC膜)5では、その亀裂から微量の液体が浸透し、ゴム層とDLC膜の界面に達することがある。   When used as a contact pressure roll, if dust or dust adheres, the pressed sheet roll body is scratched, so that the roll is cleaned as necessary. At this time, the roll is wiped with a waste cloth moistened with liquid to remove dust and dust. A solution having good permeability such as water or alcohol is often used for the solution. At this time, in the amorphous carbon film (DLC film) 5 divided into a large number of minute regions, a small amount of liquid may permeate from the cracks and reach the interface between the rubber layer and the DLC film.

ゴム層とDLC膜との界面に液体が浸透すると、ゴム層とDLC膜との結合が弱められ、DLC膜がゴム層から剥離されやすくなる。これは、使用する液体の種類にもよるが、ゴム層の二重結合が液体と付加反応を起こしやすく、ゴム層の状態が変化してしまうため、結果的にDLC膜との密着力が小さくなるためと推定する。そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、非晶質炭素状膜(DLC膜)5とゴム層3の中間に炭化水素系疎水性層4の界面を形成することで、非晶質炭素状膜(DLC膜)5が格段に剥がれにくくなることを見出し、本発明に至った。炭化水素系疎水性層4と非晶質炭素状膜(DLC膜)5は、両者が炭素原子を含むため結合しやすく密着力が大きくなり、また、炭化水素系疎水性層4とゴム層3は、両者が炭素原子を含むため結合しやすく密着力が大きくなるものと推察している。非晶質炭素状膜(DLC膜)5とゴム層3の中間に炭化水素系疎水性層4の界面を形成することで、水や薬品などの液体が非晶質炭素状膜(DLC膜)5の亀裂から浸透しても、炭化水素系疎水性層4は化学的に安定であり、炭化水素系疎水性層4と非晶質炭素状膜(DLC膜)5の密着力は低下しにくくなることがわかった。すなわち、DLC膜と結合する層は液体が浸透しても化学的に変化せず、DLC膜との密着が変わらないこと、下層のゴム層3への浸透を食い止めるために疎水性を有することが必要であると推察している。すなわち、炭化水素系疎水性層4は、次の要件を満たすことが好ましいと考える。
(1)水やアルコール、洗浄材料のような極性を有する液体との親和力が低い、疎水的な特性を有する。
(2)炭化水素材料からなり、ゴム分子の特有の炭素−炭素の二重結合が下層のゴム層よりも少ない状態である。このような状態のゴム表面の静摩擦係数は0.3以上0.65以下の範囲となる。
When the liquid permeates the interface between the rubber layer and the DLC film, the bond between the rubber layer and the DLC film is weakened, and the DLC film is easily peeled off from the rubber layer. This depends on the type of liquid used, but the double bond of the rubber layer tends to cause an addition reaction with the liquid, and the state of the rubber layer changes, resulting in a low adhesion to the DLC film. Presumed to be. Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have formed an interface between the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 between the amorphous carbon-like film (DLC film) 5 and the rubber layer 3 to thereby form amorphous carbon. The present inventors have found that the film-like film (DLC film) 5 is extremely difficult to be peeled off, and have reached the present invention. The hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 and the amorphous carbon-like film (DLC film) 5 are easily bonded to each other because they contain carbon atoms, and the adhesion is increased. Also, the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 and the rubber layer 3 Is presumed that since both contain carbon atoms, they are easy to bond and the adhesion is increased. By forming an interface between the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 between the amorphous carbon-like film (DLC film) 5 and the rubber layer 3, the liquid such as water and chemicals is amorphous carbon-like film (DLC film). The hydrocarbon hydrophobic layer 4 is chemically stable even if it penetrates from the cracks 5, and the adhesion between the hydrocarbon hydrophobic layer 4 and the amorphous carbon film (DLC film) 5 is unlikely to decrease. I found out that That is, the layer bonded to the DLC film does not change chemically even when the liquid permeates, the adhesion with the DLC film does not change, and has a hydrophobic property to prevent penetration into the lower rubber layer 3. I guess it is necessary. That is, it is considered that the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 preferably satisfies the following requirements.
(1) It has a hydrophobic property with low affinity with a polar liquid such as water, alcohol, or a cleaning material.
(2) It is made of a hydrocarbon material, and has a characteristic carbon-carbon double bond of the rubber molecule less than that of the lower rubber layer. The static friction coefficient of the rubber surface in such a state is in the range of 0.3 to 0.65.

炭化水素系疎水性層4の測定は次のように行う。炭化水素系疎水性層4の表面を、蒸留水を浸したウエスでぬらしたときに、蒸留水がはじき水滴状になることで判断する。炭化水素系疎水性層4の表面の水滴の接触角が60度以上であれば、疎水性を有すると判断する。   The measurement of the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 is performed as follows. When the surface of the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 is wetted with a waste dipped in distilled water, the determination is made by the fact that the distilled water is repelled into droplets. If the contact angle of water droplets on the surface of the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 is 60 degrees or more, it is determined to have hydrophobicity.

以下、要件を満たす界面を得るための方法について詳細に説明する。   Hereinafter, a method for obtaining an interface satisfying the requirements will be described in detail.

このような好ましい炭化水素系疎水性層4を形成する方法として、ゴム層3の表層に接着材などを用いて貼り合わせ形成してもよいが、より簡便な方法として、ゴムの表面を改質する方法が有効である。ゴム表面を化学的処理で改質すると、表面の摩擦係数を小さくすることもできる。DLC膜5は、薄い層であるため、炭化水素系疎水性層4の静摩擦係数が影響することもありうる。炭化水素系疎水性層4の静摩擦係数を上記の範囲とすることで、耐拭き取り性と低摩擦係数を同時に確保できる。なお、静摩擦係数に関する説明は後述する。ただし、ゴムロール表面の改質被膜は耐延性、耐屈曲性を有しており、ゴムの変形と同じ挙動を示すように処理を行い、ゴムの弾力・柔軟性に追従し、ゴム特性を損なわないように配慮することが好ましい。   As a method for forming such a preferred hydrocarbon-based hydrophobic layer 4, the surface of the rubber layer 3 may be bonded and formed using an adhesive or the like, but as a simpler method, the surface of the rubber is modified. The method to do is effective. If the rubber surface is modified by chemical treatment, the friction coefficient of the surface can be reduced. Since the DLC film 5 is a thin layer, the static friction coefficient of the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 may be affected. By setting the static friction coefficient of the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 in the above range, wiping resistance and a low friction coefficient can be secured at the same time. In addition, the description regarding a static friction coefficient is mentioned later. However, the modified film on the surface of the rubber roll has ductility and bending resistance, and is treated so that it exhibits the same behavior as the deformation of the rubber, following the elasticity and flexibility of the rubber and not damaging the rubber properties. It is preferable to consider so.

ゴム層3は、ゴム材質からなりポリマー主鎖に不飽和構造である二重結合を持っている。たとえば、ジエン系ゴムの二トリルゴム(NBRと略す)やクロロプレンゴム(CRと略す)が代表的である。この二重結合に付加反応をさせることで目的の炭化水素系疎水性層4を形成することができる。   The rubber layer 3 is made of a rubber material and has a double bond having an unsaturated structure in the polymer main chain. For example, diene rubber nitrile rubber (abbreviated as NBR) and chloroprene rubber (abbreviated as CR) are typical. By subjecting this double bond to an addition reaction, the desired hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 can be formed.

二重結合に強力に付加する化合物の例として、アルキルハイポハライド(ROX R:アルキル基、O:酸素 X:ハロゲン基)を主成分としたアルコール系、芳香族系、パラフィン系、ケトン系の溶液がある。アルキルハイポハライドは、ハロゲン化能力を持つ物資である。たとえば、ターシャリー・ブチル・ハイポ・クロライド(CH)−COClがある。また、フッ酸や硫酸などの酸も挙げられる。これらの化合物は、ジエン系のゴム化合物の炭素−炭素二重結合と反応し、ゴム表面でハロゲン化反応や水素付加反応を起こす。この際、たとえば、ターシャリー・ブチル・ハイポ・クロライドのCl基がゴムの二重結合を作る炭素に付加しハロゲン化を起こす。つまり、ゴム化合物はハロゲン化され二重結合が減るのと同時にゴム表面がより疎水的になる。表面が改質され炭化水素系疎水性層が形成されると、たとえば、ゴムロール上に水滴をたらすと、本来のゴムより撥水性が良好になっている。また、静摩擦係数は、0.3以上0.65以下の範囲内となり本来のゴムよりもすべり性が向上している。二重結合に付加反応を起こす例として上記の化合物をあげたが、水やアルコール、洗浄材料のような極性を有する液体との親和力が低く疎水的な特性を有し、ゴム分子の特有の炭素−炭素の二重結合が下層のゴム層よりも少ない状態を実現できる化学的処理であればどのような方法でも良い。 Examples of compounds that strongly add to double bonds include alcohol-based, aromatic-based, paraffin-based, and ketone-based solutions mainly composed of alkyl hypohalide (ROX R: alkyl group, O: oxygen X: halogen group). There is. Alkyl hypohalide is a material having a halogenating ability. For example, tertiary butyl hypo chloride (CH) 3 —COCl. Moreover, acids, such as a hydrofluoric acid and a sulfuric acid, are also mentioned. These compounds react with a carbon-carbon double bond of a diene rubber compound to cause a halogenation reaction or a hydrogenation reaction on the rubber surface. In this case, for example, the Cl group of tertiary butyl hypo chloride is added to the carbon forming the double bond of the rubber to cause halogenation. That is, the rubber compound is halogenated to reduce double bonds, and at the same time, the rubber surface becomes more hydrophobic. When the surface is modified to form a hydrocarbon-based hydrophobic layer, for example, when water droplets are dropped on a rubber roll, the water repellency is better than that of the original rubber. Further, the static friction coefficient is in the range of 0.3 to 0.65, and the slip property is improved as compared with the original rubber. As an example of causing an addition reaction to a double bond, the above-mentioned compounds are listed. However, it has a hydrophobic property with low affinity with polar liquids such as water, alcohol, and cleaning materials, and is a characteristic carbon of rubber molecules. Any method may be used as long as it is a chemical treatment capable of realizing a state in which the number of carbon double bonds is less than that of the lower rubber layer.

二重結合の反応性は、電子供与性基であるシアノ基を有するNBRが高く、電子吸引基があるCRは低い。そのため、ゴムの材質によって改質性は異なる。クロロプレンゴムに二トリルゴムを混合すると、二重結合との反応性が向上する。つまり、クロロプレンゴムにNBRをブレンドし付加反応性を向上させやすくなる。   The reactivity of the double bond is high in NBR having a cyano group which is an electron donating group, and low in CR having an electron withdrawing group. For this reason, the reformability varies depending on the rubber material. When nitrile rubber is mixed with chloroprene rubber, the reactivity with the double bond is improved. That is, NBR is blended with chloroprene rubber and the addition reactivity is easily improved.

以上のように、ゴム層3と非晶質炭素状膜(DLC膜)5との間に、炭化水素系疎水性層4を形成することで、微小な多数の領域を形成する亀裂から微量の液体が浸透しても、炭化水素系疎水性層4がなんら変化せず、DLC膜との密着力が維持できる。また、水などの極性溶媒をはじく疎水的な性質によりゴム層への影響を抑制することができるようになり、ふき取りによってDLC膜が剥がれるという問題を解消し、耐拭き取り性が向上できる。   As described above, by forming the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 between the rubber layer 3 and the amorphous carbon-like film (DLC film) 5, a minute amount of cracks are formed from the cracks forming a large number of regions. Even if the liquid permeates, the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4 does not change at all, and the adhesion with the DLC film can be maintained. Further, the hydrophobic property of repelling polar solvents such as water makes it possible to suppress the influence on the rubber layer, thereby eliminating the problem that the DLC film is peeled off by wiping and improving the wiping resistance.

非晶質炭素状膜(DLC膜)5は、特許文献5や特許文献6に示された方法を用いて成膜されており、特に、基材であるゴムが柔軟性を持っていることから、このゴムの柔軟性に追従できるよう、DLC膜が亀裂により多数の小領域に分割された形で形成してある。   The amorphous carbon-like film (DLC film) 5 is formed using the method shown in Patent Document 5 or Patent Document 6, and in particular, rubber as a base material has flexibility. In order to follow the flexibility of this rubber, the DLC film is formed in a form divided into many small regions by cracks.

非晶質炭素状膜(DLC膜)5は、図3に示すプラズマCVD法により、炭素、酸素、水素を含む分子のガスを用い、ゴムロールの最表層に0.1μmから3.0μmの膜厚で成膜する。DLC膜厚は、成膜前の状態から測定できる場合には、簡便な方法として、処理を行ったロールの近傍に、マスクしたSi基板を設置しておき、そのマスク部と非マスク部の段差を測定してDLC膜の膜厚とすることができる。   The amorphous carbon film (DLC film) 5 is formed by using a molecular gas containing carbon, oxygen and hydrogen by plasma CVD shown in FIG. 3, and a film thickness of 0.1 μm to 3.0 μm on the outermost layer of the rubber roll. The film is formed. If the DLC film thickness can be measured from the state before film formation, as a simple method, a masked Si substrate is placed in the vicinity of the processed roll, and the step between the mask portion and the non-mask portion is determined. Can be measured as the thickness of the DLC film.

図3は、ゴムなどの柔軟な素材の層や炭化水素系疎水性層4を有するロールの表面にプラズマCVD法により非晶質炭素状膜(DLC膜)5を加工する成膜装置の構成を模式的に示した例である。図3において、真空容器12は真空排気機構13により減圧される。真空容器12の内部には、表面処理を行うゴムロール14が回転駆動手段15を伴いセットされる。プラズマ生成用電極16には、電源17から電力が供給され、ガス導入管18から供給される炭化水素系ガスをプラズマ化する。ロールを1〜10rpmの速度で回転させながら、ゴムロール表面に所定の厚みの非晶質炭素状膜(DLC膜)5を成膜する。この際、ゴムロール12の芯金は鉄を使用し、電気的に接地され、高周波電源17からの交流電力がゴム層3や炭化水素系疎水性層4を介してプラズマ生成電極16との間にプラズマを発生させるが、ゴムロール12とは別に対極を設けても良いし、直流電力によるプラズマ生成も可能である。また、ゴムロールをプラズマ生成電極16に接続して、アース電極との間でプラズマを生成しても良い。なお、非晶質炭素状膜の成膜の際に、必ずしもロールを連続的に回転させる必要はなく、例えば、ロールの周方向に何度かに分割して成膜することも可能である。   FIG. 3 shows a configuration of a film forming apparatus for processing an amorphous carbon film (DLC film) 5 by a plasma CVD method on the surface of a roll having a flexible material layer such as rubber or a hydrocarbon hydrophobic layer 4. This is an example schematically shown. In FIG. 3, the vacuum container 12 is decompressed by the vacuum exhaust mechanism 13. Inside the vacuum vessel 12, a rubber roll 14 for performing a surface treatment is set with a rotation driving means 15. Electric power is supplied from the power source 17 to the plasma generating electrode 16, and the hydrocarbon gas supplied from the gas introduction pipe 18 is turned into plasma. While rotating the roll at a speed of 1 to 10 rpm, an amorphous carbon film (DLC film) 5 having a predetermined thickness is formed on the surface of the rubber roll. At this time, the core metal of the rubber roll 12 uses iron and is electrically grounded, and the AC power from the high frequency power source 17 is interposed between the plasma generation electrode 16 via the rubber layer 3 and the hydrocarbon-based hydrophobic layer 4. Although plasma is generated, a counter electrode may be provided separately from the rubber roll 12, and plasma generation by DC power is also possible. Alternatively, a rubber roll may be connected to the plasma generation electrode 16 to generate plasma with the ground electrode. Note that when the amorphous carbon-like film is formed, it is not always necessary to continuously rotate the roll. For example, the amorphous carbon-like film may be divided into several parts in the circumferential direction of the roll.

非晶質炭素状膜(DLC膜)5の成膜手順は、たとえば、ガス導入口18よりアルゴンガスを導入し、ゴムロール表面をクリーニングし、続いて、ガス導入口16より、メタンガス、アセチレンガス、シクロヘキサンガス、酸素原子を含むアセトンガスなどを逐次導入して、DLC膜を成膜する。   The film formation procedure of the amorphous carbon film (DLC film) 5 includes, for example, introducing an argon gas from the gas inlet 18 to clean the surface of the rubber roll, and then, from the gas inlet 16, methane gas, acetylene gas, A DLC film is formed by sequentially introducing cyclohexane gas, acetone gas containing oxygen atoms, or the like.

非晶質炭素状膜(DLC膜)5は亀裂により多数の小領域に分割されている。亀裂によって囲まれる各領域の平均面積が0.15×10-3mm2 から20×10-3mm2 の範囲内となっている。亀裂によって囲まれる各領域の平均面積は次のようにして求める。DLC膜における任意に選んだ、同じ面積(500μm×500μm=0.25mm2)の5箇所の部分のそれぞれについて、SEM(走査型電子顕微鏡)で250倍に拡大観察し、その面積部分における領域の個数を数え、部分の面積(0.25mm2)をその領域個数で除して面積を求め、このようにして求めた5箇所の部分における平均値を求め、これを亀裂によって囲まれる各領域の平均面積とする。 The amorphous carbon film (DLC film) 5 is divided into many small regions by cracks. The average area of each region surrounded by the cracks is in the range of 0.15 × 10 −3 mm 2 to 20 × 10 −3 mm 2 . The average area of each region surrounded by the cracks is obtained as follows. Each of five portions of the same area (500 μm × 500 μm = 0.25 mm 2 ) arbitrarily selected in the DLC film was magnified 250 times with a SEM (scanning electron microscope), and the region in the area portion was observed. Count the number and divide the area of the part (0.25 mm 2 ) by the number of the areas to obtain the area, find the average value in the five parts thus obtained, and calculate this for each area surrounded by the cracks The average area.

ゴムロールに直接DLC膜を成膜する方法以外に、ゴムロールに非晶質炭素状膜(DLC膜)5を成膜する別の方法としては、シート状あるいはリボン状のゴム(炭化水素系疎水性層4を含む)にDLC膜を成膜した後に、これらのゴムシートあるいはゴムリボンを芯や下地ゴム層を有するゴムロールに巻き付けてDLC膜付のゴムロールを形成することも可能である。この場合、成膜装置にロールの回転機構が不要であり、成膜装置も小型化できることから好ましい。   In addition to the method of directly forming the DLC film on the rubber roll, another method for forming the amorphous carbon film (DLC film) 5 on the rubber roll is a sheet-like or ribbon-like rubber (hydrocarbon hydrophobic layer). It is also possible to form a rubber roll with a DLC film by wrapping these rubber sheets or rubber ribbon around a rubber roll having a core or a base rubber layer. In this case, a roll rotating mechanism is not necessary for the film forming apparatus, and the film forming apparatus can be downsized.

なお、多数の小領域からなる非晶質炭素状膜(DLC膜)5の膜厚みは薄すぎると均一な厚みでの成膜が難しく島状の膜となってしまい、連続した膜にならず好ましくない。一方で、膜が厚すぎると成膜の際のゴムへの熱負荷が大きくなってゴムの劣化を引き起こしたり、多数の小領域からなる層の柔軟性が劣ったりするため0.1μm〜3μmが望ましく、さらに望ましくは、0.4μm〜1μmである。   It should be noted that if the amorphous carbon film (DLC film) 5 composed of a large number of small regions is too thin, it is difficult to form a uniform thickness and an island-like film is formed, and the film is not continuous. It is not preferable. On the other hand, if the film is too thick, the heat load on the rubber during film formation will increase, causing deterioration of the rubber, and the flexibility of the layer consisting of many small regions will be inferior, so 0.1 μm to 3 μm. Desirably, and more desirably, 0.4 μm to 1 μm.

次に、本発明のロールを接圧ロールとした、接圧ロールを有する巻き取り装置について説明する。   Next, a winding device having a contact pressure roll using the roll of the present invention as the contact pressure roll will be described.

図2は、ゴムロールをフィルムの巻き取り用接圧ロールとして使用した実施態様に用いる構成を模式的に示した側面図である。シートSを所定の移動方向に連続して走行させるシート搬送手段を有する。このシート搬送手段の一部は、回動可能な搬送ロール6を有する。シートSの所定の移動方向は、矢印SDで示される。シートSは、搬送ロール6等に支持されながら、矢印SDの方向に走行しながら移動する。巻き取りコア7は図示しない駆動手段により回転されることによりシートSを巻き取り、シートロール体8を形成する。図1で説明したゴムロール1は接圧ロールとして回転自在に支持され、油圧シリンダが連結され(図示せず)、その油圧シリンダの作用によってシートロール体8側へ付勢され、ゴムロール1をシートロール体8に接圧している。ゴムロール1は接圧ロールとなっている。図2では、シートロール体8に向けて、除電器が配置されている。コロナ放電電極9を有し、コロナ放電電極9の近傍にシールド電極10を有しており、コロナ放電電極は交流電源11に接続されている。コロナ放電電極9に高電圧を印加し、正負のイオンを生成し、シートロール体8にイオンを供給しシートロール体8の帯電を除電する。   FIG. 2 is a side view schematically showing a configuration used in an embodiment in which a rubber roll is used as a contact roll for winding a film. A sheet conveying unit that continuously travels the sheet S in a predetermined movement direction is provided. A part of this sheet conveying means has a rotatable conveying roll 6. The predetermined moving direction of the sheet S is indicated by an arrow SD. The sheet S moves while traveling in the direction of the arrow SD while being supported by the transport roll 6 or the like. The winding core 7 is rotated by a driving means (not shown) to wind the sheet S and form a sheet roll body 8. The rubber roll 1 described in FIG. 1 is rotatably supported as a contact pressure roll, and is connected to a hydraulic cylinder (not shown), and is urged toward the sheet roll body 8 by the action of the hydraulic cylinder. It is in contact with the body 8. The rubber roll 1 is a contact pressure roll. In FIG. 2, the static eliminator is arranged toward the sheet roll body 8. A corona discharge electrode 9 is provided, a shield electrode 10 is provided in the vicinity of the corona discharge electrode 9, and the corona discharge electrode is connected to an AC power source 11. A high voltage is applied to the corona discharge electrode 9 to generate positive and negative ions, and the ions are supplied to the sheet roll body 8 to neutralize the charge of the sheet roll body 8.

図2では、巻き取り部のみを示したが、シートSは、図示しない次の2つの工程から巻き取り部に供給される。   Although only the winding unit is shown in FIG. 2, the sheet S is supplied to the winding unit from the following two steps (not shown).

第1の工程は、溶融した熱可塑性樹脂を口金からシート状に押し出し、冷却ドラム上で急冷して固化させ、場合によっては延伸装置により長手方向と幅方向に延伸し、搬送ロールを経た後に、図2の巻き取り部に供給される。把持された巻き取りコア7に巻取り、中間製品としてのシートロール体8を得る。第2の工程は、その後必要によりスリッタにて中間製品を巻出し、搬送ロールを経て、カッターを用いて所定の幅にスリットした後、図2の巻き取り部に供給される。巻き取りコア7に巻き取り、製品としてのシートロール体8を得る。このようなシート製膜工程のワインダの接圧ロールやスリッタの接圧ロールに、本発明による接圧ロールを用いるのが好適である。   The first step is to extrude the molten thermoplastic resin into a sheet form from the die, rapidly cool it on a cooling drum and solidify it, and in some cases, stretch it in the longitudinal direction and the width direction with a stretching device, It is supplied to the winding unit in FIG. The sheet is wound around the gripped winding core 7 to obtain a sheet roll body 8 as an intermediate product. In the second step, the intermediate product is then unwound by a slitter if necessary, passed through a transport roll, slit to a predetermined width using a cutter, and then supplied to the winding unit in FIG. The sheet is wound around the winding core 7 to obtain a sheet roll body 8 as a product. It is preferable to use the contact pressure roll according to the present invention as the contact pressure roll of the winder or the contact pressure roll of the slitter in such a film forming process.

ここで、接圧ロールを構成する芯について以下に説明する。   Here, the core which comprises a contact pressure roll is demonstrated below.

接圧ロールの態様として図5の構成をとる。接圧ロールは、円筒状の筒状回転体30と、筒状回転体に同芯状に挿通された軸28と、軸と筒状回転体との間に嵌入された軸受と軸受の軸の長手方向に一定の間隔を隔てた2箇所に装着された球面軸受29の構成をとる。球面軸受29とは、筒状回転体30を軸28に対して回転自在に支持するものであって、かつ押圧手段による押圧力が筒状回転体に作用して撓んだ場合でも、その自由な撓みを妨げることのない軸受をいい、例えば、ゴム、プラスチックスなどの弾性材料を用いてもよいが、より安定した回転を得るためには筒状回転体と軸の位置関係を一定に維持し得、かつ外輪と内輪とが相互に球面状に動き得る軸受、すなわち玉軸受、自動調心ころ軸受、球面滑り軸受などがより好ましい。この球面軸受29は、軸の長手方向に一定の間隔、すなわち軸受間隔を隔てた2個所に装着することが必要である。   The configuration of FIG. 5 is adopted as an aspect of the contact pressure roll. The contact pressure roll includes a cylindrical tubular rotating body 30, a shaft 28 concentrically inserted into the cylindrical rotating body, a bearing fitted between the shaft and the cylindrical rotating body, and a shaft of the bearing. The spherical bearing 29 is mounted at two locations spaced apart from each other in the longitudinal direction. The spherical bearing 29 supports the cylindrical rotating body 30 so as to be rotatable with respect to the shaft 28, and is free even when the pressing force by the pressing means acts on the cylindrical rotating body and bends. For example, rubber or plastics may be used as an elastic material. However, in order to obtain a more stable rotation, the positional relationship between the cylindrical rotating body and the shaft is kept constant. Further, a bearing that allows the outer ring and the inner ring to move in a spherical shape, that is, a ball bearing, a self-aligning roller bearing, a spherical plain bearing, or the like is more preferable. The spherical bearing 29 needs to be mounted at a certain interval in the longitudinal direction of the shaft, that is, at two locations separated by a bearing interval.

また、接圧ロールの別の態様として、筒状回転体30に軸28が同芯状に挿入され、その幅方向中央部だけで両者間が連結されるように構成されている。軸の長手方向中央部に太径部を形成し、この太径部を含む長さの中央領域に軸と筒状回転体30との間の隙間を充填するように弾性支持部材を介在させて両者間を連結している。このように接圧ロールは、筒状回転体の幅方向中央部のみを軸に対し弾性支持部材によって連結する構成になっているが、弾性支持部材としては、必ずしも幅方向中央部の全域にわたり充填する必要はなく、幅方向中央部の両端だけに、その幅方向中心に対し対称に配置するようにしてもよい。   Moreover, as another aspect of the contact pressure roll, the shaft 28 is inserted concentrically into the cylindrical rotating body 30, and the two are connected only at the center in the width direction. A thick-diameter portion is formed at the central portion in the longitudinal direction of the shaft, and an elastic support member is interposed so as to fill a gap between the shaft and the cylindrical rotating body 30 in a central region having a length including the large-diameter portion. The two are linked. As described above, the pressure contact roll is configured such that only the central portion in the width direction of the cylindrical rotating body is connected to the shaft by the elastic support member, but the elastic support member is not necessarily filled over the entire central portion in the width direction. However, it may be arranged symmetrically with respect to the center in the width direction only at both ends of the center portion in the width direction.

軸28および筒状回転体30の材質は、炭素鋼などの一般の構造材がいずれも使用可能であるが、さらに好ましくは繊維強化樹脂、繊維強化金属を使用するとよい。このような材質を接圧ロールに使用すると、高い固有振動数にして高速化に適用可能にし、しかも軽量化によってハンドリング性が良好となる。   As the material of the shaft 28 and the cylindrical rotating body 30, any general structural material such as carbon steel can be used. More preferably, fiber reinforced resin or fiber reinforced metal is used. When such a material is used for the contact pressure roll, it can be applied to increase the speed by setting a high natural frequency, and the handling property is improved by reducing the weight.

繊維強化樹脂、特に、炭素繊維強化エポキシ樹脂を用いた好ましいロールの構成を以下に説明する。図6は本発明の一実施例に係るロールを示している。ロールの軸として、強化繊維がロールの軸方向に配列されたFRP製の中実軸32となっている。図6において、強化繊維を軸方向に配列したFRP中実軸32で、その両端に耐熱性接着剤を介してジャーナルが接合されている。ジャーナルの材料としては、樹脂や金属等のいずれでもよく、FRP中実軸32との接合は、嵌合接着や圧入等によるが、好ましくはFRP中実軸32の軸端面に穴繰り加工を行い、該穴にジャーナルを嵌合接着するのがよい。これにより、FRP中実軸32の外周には金属ジャーナルとの接合部が存在しなくなるので、ゴム巻きが容易に行える。FRP中実軸32の外周を被っている柔らかい素材は、その用途に合わせてゴムや金属、セラミック、樹脂等を選択出来る。図6ではゴム層3の表層に、炭化水素系疎水性層4と非晶質炭素状膜(DLC膜)5が形成されている。   The structure of the preferable roll using a fiber reinforced resin, especially a carbon fiber reinforced epoxy resin is demonstrated below. FIG. 6 shows a roll according to an embodiment of the present invention. The roll axis is a solid axis 32 made of FRP in which reinforcing fibers are arranged in the axial direction of the roll. In FIG. 6, journals are joined to both ends of the FRP solid shaft 32 in which reinforcing fibers are arranged in the axial direction via a heat-resistant adhesive. As the material of the journal, any of resin, metal, etc. may be used, and the joining to the FRP solid shaft 32 is performed by fitting adhesion, press fitting or the like, but preferably the shaft end surface of the FRP solid shaft 32 is drilled. The journal is preferably fitted and bonded to the hole. As a result, there is no joint with the metal journal on the outer periphery of the FRP solid shaft 32, and rubber winding can be easily performed. As the soft material covering the outer periphery of the FRP solid shaft 32, rubber, metal, ceramic, resin, or the like can be selected according to the application. In FIG. 6, a hydrocarbon hydrophobic layer 4 and an amorphous carbon film (DLC film) 5 are formed on the surface layer of the rubber layer 3.

ここで、前記FRP中実軸32は、強化繊維としてポリアクリロニトリル系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維を用い、好ましくは強化繊維のヤング率を50t/mm2 以上とすることにより、FRP中実軸32の高剛性化を実現できる。マトリックス樹脂としてはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる。さらに、FRP中実軸32の繊維体積含有率は、50%〜75%の範囲、好ましくは60%〜70%の範囲とすることにより、フィラメントワインディング法やシートローリング法にて製作される中空体に比べ高剛性化が実現できる。 Here, the FRP solid shaft 32 is made of polyacrylonitrile-based carbon fiber or pitch-based carbon fiber as the reinforcing fiber, and preferably the reinforcing fiber has a Young's modulus of 50 t / mm 2 or more, whereby the FRP solid shaft 32 High rigidity can be realized. A thermosetting resin such as an epoxy resin is used as the matrix resin. Further, the fiber volume content of the FRP solid shaft 32 is in the range of 50% to 75%, preferably in the range of 60% to 70%, so that the hollow body is manufactured by the filament winding method or the sheet rolling method. High rigidity can be realized compared to.

本実施形態によるゴムロール1はフィルムとの摩擦係数が小さいため、シワの発生が防止でき、また摩擦帯電も低減できることから、良好な品位のシートロール体8を巻き取ることができる。   Since the rubber roll 1 according to the present embodiment has a small coefficient of friction with the film, it is possible to prevent the generation of wrinkles and to reduce the frictional charge, so that the sheet roll body 8 of good quality can be wound up.

低摩擦係数のゴムロール1を接圧ロールに用いることにより、シワや帯電欠点のないロール体21が得られる理由について、以下に説明する。   The reason why the roll body 21 without wrinkles or charging defects can be obtained by using the rubber roll 1 having a low friction coefficient as the contact pressure roll will be described below.

一般にシワなくシートSを巻き取るためには、シートSが接圧ロール1との接圧点に入る時点でシワがないことが必要である。この際、シートSを抱きつかせた接圧ロール1とシートSとが滑りやすいと、シート本来の持つ剛性によりシワが入りにくく、またシワを伸ばすことができるというものである。また、一般に接圧ロール1でシートロール体8を押圧すると、ゴムが変形することからゴムの表面速度はシートロール体8の表面速度と一致せず、必ず速度差による摩擦が発生する。この摩擦帯電がシートロール体8の品位を低下させる帯電欠点の原因であるため、ゴム表面の摩擦係数を低くすることにより、この摩擦を低下させ、結果として摩擦帯電を低下させることができるというものである。   In general, in order to wind up the sheet S without wrinkles, it is necessary that there is no wrinkle when the sheet S enters a contact pressure point with the contact pressure roll 1. At this time, if the contact pressure roll 1 hugging the sheet S and the sheet S are slippery, wrinkles are hardly formed due to the inherent rigidity of the sheet, and the wrinkles can be extended. In general, when the sheet roll body 8 is pressed by the contact roll 1, the rubber is deformed, so that the surface speed of the rubber does not coincide with the surface speed of the sheet roll body 8, and friction due to the speed difference always occurs. Since this frictional charge is a cause of charging defects that lower the quality of the sheet roll body 8, by reducing the friction coefficient of the rubber surface, this friction can be reduced, and as a result, the frictional charge can be reduced. It is.

接圧ロール用ゴムロールの摩擦係数について、以下に説明する。   The friction coefficient of the rubber roll for the contact pressure roll will be described below.

特許文献1の技術によると、ゴムから成るロール表面の粗さを中心線平均粗さ(Ra)で0.2〜1.0μmの範囲とし、かつロール表面のプラスチックフィルムに対する静摩擦係数を0.8以下にしたゴムロールを用いてプラスチックフィルムを搬送することが開示されている。ここで、低い摩擦係数を得るため、極細繊維からなる不織布でロール表面を研磨する方法や紫外線処理する方法が開示されている。前記表面処理に用いる不織布については市販のものが使用でき、たとえば人工皮革調のエクセーヌ(東レ株式会社製)を用いることができる。   According to the technique of Patent Document 1, the surface roughness of the roll made of rubber is in the range of 0.2 to 1.0 μm in centerline average roughness (Ra), and the static friction coefficient with respect to the plastic film on the surface of the roll is 0.8. It is disclosed that a plastic film is conveyed using a rubber roll described below. Here, in order to obtain a low coefficient of friction, a method of polishing a roll surface with a nonwoven fabric made of ultrafine fibers and a method of ultraviolet treatment are disclosed. As the non-woven fabric used for the surface treatment, commercially available ones can be used, for example, artificial leather-like EXSEINE (manufactured by Toray Industries, Inc.) can be used.

一方、近年フィルムの表面はより平滑で平坦な面が要求されるようになったため、相対的に、ゴムロールの表面はますます低摩擦係数による低摩擦帯電量の実現が要求されている。特に、シートロール体8を押圧しながらシートを巻き取る接圧ロールでは、フィルム表面とゴムロール表面が、フィルムを搬送する場合に比べて、密着して接触するために、摩擦帯電が強い。そのため、摩擦帯電による放電痕の発生や帯電による局所的なシート同士の密着が、ロール体にしわを発生させる。   On the other hand, since the surface of the film has been required to be smoother and flat in recent years, the surface of the rubber roll is relatively required to realize a low triboelectric charge amount with a low friction coefficient. In particular, in the contact pressure roll that winds the sheet while pressing the sheet roll body 8, the film surface and the rubber roll surface are in close contact with each other as compared with the case of transporting the film, and therefore, the triboelectric charge is strong. For this reason, generation of discharge traces due to frictional charging and local contact between the sheets due to charging cause wrinkles in the roll body.

ここで、特許文献2に示される方法と本発明の方法を比較し、静摩擦係数が従来技術より格段に低いことを以下に示す。本発明の静摩擦係数0.3以下に小さくすることで、はじめて、シートロール体の摩擦帯電が十分なレベルまで低く抑制され、しわの発生を回避できることを見出した。   Here, the method disclosed in Patent Document 2 is compared with the method of the present invention, and it is shown below that the coefficient of static friction is much lower than that of the prior art. It has been found that, by reducing the static friction coefficient to 0.3 or less according to the present invention, the frictional charging of the sheet roll body is suppressed to a sufficiently low level and wrinkles can be avoided.

特許文献2に示される、摩擦係数の測定は次のように行われる。固定したゴムロールに沿って、帯状のフィルムを掛け、フィルムの一端に重さW[N]の重りを吊す。フィルムは、ゴムロールに巻付角θ[rad]で掛けわたし、他の一端を荷重計を介して引っ張り、そのときにフィルムとの間に生じる摩擦力を前記荷重計で測定する。得られた荷重計の読み値T[N]から、次式によって、動的な摩擦係数μを求める。μ=(1/θ)ln(T/W)
一方、本発明の静摩擦係数の測定方法では、フィルムとゴムロール表面が静止した状態から動き始める際の静的な摩擦係数を測定している。一般に、動的摩擦係数は静的摩擦係数より小さい。たとえば、本発明の非晶質炭素状膜(DLC膜)が形成されたゴムロールの表面を、特許文献2の方法と本発明の2つの方法で測定してみると、本発明の測定方法における静摩擦係数では、0.2から0.28であり、特許文献2の方法では0.1から0.15の値となる。また、特許文献2の方法で0.3から0.4の値で測定されたゴムロール、すなわち表面を極細繊維で研磨し紫外線処理を行ったゴムロールを、本発明の方法で測定すると、0.6から0.7となる。すなわち、本発明のゴムロールの摩擦係数は特許文献2に示された技術では到底実現できないほど低い摩擦係数のゴムロールであることが判る。
The measurement of the coefficient of friction shown in Patent Document 2 is performed as follows. A belt-like film is hung along the fixed rubber roll, and a weight of weight W [N] is suspended from one end of the film. The film is hung on a rubber roll at a winding angle θ [rad], the other end is pulled through a load meter, and the friction force generated between the film and the film is measured with the load meter. A dynamic friction coefficient μ is obtained from the obtained load meter reading T [N] by the following equation. μ = (1 / θ) ln (T / W)
On the other hand, in the method for measuring the static friction coefficient of the present invention, the static friction coefficient when the film and the rubber roll surface start to move from a stationary state is measured. In general, the dynamic coefficient of friction is smaller than the static coefficient of friction. For example, when the surface of the rubber roll on which the amorphous carbon film (DLC film) of the present invention is formed is measured by the method of Patent Document 2 and the two methods of the present invention, the static friction in the measurement method of the present invention is determined. The coefficient is 0.2 to 0.28, and in the method of Patent Document 2, the value is 0.1 to 0.15. Further, when a rubber roll measured with a value of 0.3 to 0.4 by the method of Patent Document 2, that is, a rubber roll whose surface is polished with ultrafine fibers and subjected to ultraviolet treatment, is measured by the method of the present invention, 0.6 is obtained. To 0.7. That is, it can be seen that the friction coefficient of the rubber roll of the present invention is a rubber roll having such a low coefficient of friction that the technique shown in Patent Document 2 cannot be realized at all.

静摩擦係数の下限であるが、あまり低すぎるとシートロール体との接圧部でシートがすり抜けやすくなるため、0.1以上が好ましい。   Although it is the lower limit of the static friction coefficient, if it is too low, the sheet tends to slip through at the pressure contact portion with the sheet roll body, so 0.1 or more is preferable.

次に、ゴム硬度について説明する。   Next, rubber hardness will be described.

また、接圧ロール1としては、フィルムの厚みむら等に起因するシートロール体8の微小な凹凸に追従して空気を排除するため柔らかいゴムが要求される。そこで、この要求を満たすためには55度以下のゴム硬度が好ましい。55度を超えるゴムロールでは、フィルムの厚みムラに追従できず、接圧状態に違いが生じるため、55度以下が好ましい。一方、一般にゴム硬度と削れ易さとの間には相関関係があり、従来技術ではゴム硬度は比較的高くせざるをえなかった。本発明の最表層に非晶質炭素状膜5(DLC膜)を有するゴムロールは、DLC膜により表面の凹凸の磨耗が抑制されるので、低い硬度のゴムロールが実現できる。ゴム硬度の下限については、ゴムの成形性の観点からも35度以上であることが望ましい。したがって、このゴムの成形性の面と微小な凹凸への追従性の観点から、ゴム硬度範囲として35度以上55度以下の範囲が設定される。   Further, as the contact pressure roll 1, a soft rubber is required in order to eliminate air by following the minute unevenness of the sheet roll body 8 caused by uneven thickness of the film. Therefore, in order to satisfy this requirement, a rubber hardness of 55 degrees or less is preferable. When the rubber roll exceeds 55 degrees, it cannot follow the film thickness unevenness, and a difference occurs in the contact pressure state. On the other hand, there is generally a correlation between rubber hardness and ease of scraping, and in the prior art, the rubber hardness has to be relatively high. The rubber roll having the amorphous carbon-like film 5 (DLC film) as the outermost layer of the present invention can suppress the wear of the unevenness of the surface by the DLC film, so that a rubber roll with low hardness can be realized. The lower limit of the rubber hardness is desirably 35 degrees or more from the viewpoint of rubber moldability. Therefore, from the viewpoint of the moldability of the rubber and the ability to follow minute irregularities, a range of 35 to 55 degrees is set as the rubber hardness range.

次に、ゴムロールの表面粗さについて以下に説明する。   Next, the surface roughness of the rubber roll will be described below.

ゴムロール表面の凹凸はフィルムとの接触を繰り返すことで摩滅してしまい、平坦化されてしまうが、本発明の最表層に非晶質炭素状膜5(DLC膜)を有するゴムロールは、DLC膜により表面の凹凸の磨耗を抑制することができるため、従来では困難であったゴム表面の粗さが比較的粗いゴムロールが実現できる。ただし、表面粗さが大きくなるにつれ、フィルムとの有効接触面積が小さくなりすぎること、凹凸がフィルム表面の粗さに影響することが懸念されるため、中心線平均粗さは1.4μm以下が好ましい。また、中心線平均粗さ0.1μm未満にゴムロールの表面を研磨することは、技術的に困難でコストがかかりすぎる。特に、比較的柔らかい55度以下のゴム層3の表面を研磨加工することは困難であり、実質不可能である。すなわち、ゴムロール表面の中心線平均粗さは0.1μm以上1.4μm以下が好ましい範囲である。さらに好ましくは、0.4以上1.4μm以下が好ましい範囲である。   The irregularities on the surface of the rubber roll will be worn and flattened by repeated contact with the film, but the rubber roll having the amorphous carbon-like film 5 (DLC film) on the outermost layer of the present invention is formed by the DLC film. Since it is possible to suppress wear on the surface irregularities, it is possible to realize a rubber roll having a relatively rough rubber surface, which has been difficult in the past. However, as the surface roughness increases, there is a concern that the effective contact area with the film becomes too small, and the unevenness affects the roughness of the film surface, so the center line average roughness is 1.4 μm or less. preferable. Also, polishing the surface of the rubber roll to have a center line average roughness of less than 0.1 μm is technically difficult and costly. In particular, it is difficult and practically impossible to polish the surface of the relatively soft rubber layer 3 of 55 degrees or less. That is, the centerline average roughness of the rubber roll surface is preferably in the range of 0.1 μm to 1.4 μm. More preferably, the range is 0.4 to 1.4 μm.

長い期間使用しても、表面形状、摩擦係数と摩擦帯電特性が変化しにくい接圧ロールを有する巻き取り装置は、シートロール体の巻き取り条件が一定で、安定した稼動ができ、シートロール体の品位が安定化する。接圧ロールは、空気を効率よく排除するために、直径は小さいほうが有利である。しかしながら、直径の小さい接圧ロールを使用する場合には、直径を小さくすればするほど、ロールの回転数が大きくなり、ロール体と接触する回数が大きくなる。当然、接触する回数が多いほど、ゴムロールが磨耗しやすい。つまり、小さい直径を有する接圧ロールほど本発明のDLC膜を形成する効果が高く、好ましい。接圧ロールの直径は、25mmから200mmが好ましい範囲である。特に、120mm以下の小さい直径を有する接圧ロールはシートロール体との接触回数が大きいので本発明の接圧ロールが有効に使用される。   A winding device having a contact pressure roll whose surface shape, friction coefficient and frictional charging characteristics are less likely to change even after being used for a long period of time. The quality of is stabilized. It is advantageous that the contact pressure roll has a small diameter in order to efficiently remove air. However, when a contact pressure roll having a small diameter is used, the smaller the diameter, the greater the number of rotations of the roll and the greater the number of times of contact with the roll body. Naturally, the more the number of contact, the more easily the rubber roll is worn. That is, a contact pressure roll having a small diameter is preferable because the effect of forming the DLC film of the present invention is high. The diameter of the contact pressure roll is preferably in the range of 25 mm to 200 mm. In particular, since the contact pressure roll having a small diameter of 120 mm or less has a large number of contacts with the sheet roll body, the contact pressure roll of the present invention is effectively used.

以下、実施例を用いて本発明を説明する。
以下の評価方法を用いた。
・ 静摩擦係数の評価方法
静摩擦係数は、ヘイドン(HEIDON)式摩擦測定法を用いた。厚み6.3μm、表面の中心線面平均粗さSRa=20nmの東レ株式会社製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー」と摩擦して測定した値とする。対象としたフィルムの中心線面平均粗さSRa値は、JIS B 0601で規定するRaに相当する値であり、小坂研究所製の光触針式3次元粗さ計(ET−30HK)を用い、測定方向は幅方向、カットオフ値は0.08mm、測定長は0.1〜0.25mm、送りピッチは0.2μm、測定スピードは20μm/秒、測定本数は100本とした。また、静摩擦係数の測定器としては、HEIDON社製トライボギアTYPE94iを使用する。上記ポリエチレンテレフタレートフィルムを測定器の測定スライダーに取り付け、軸方向が水平方向となるように静置したロールの表面(ロールの目的に即して使用される部位)にこの測定器を押し当てて測定を5回行い、表示される静摩擦係数の平均値を求めた。
Hereinafter, the present invention will be described using examples.
The following evaluation methods were used.
-Evaluation method of static friction coefficient The static friction coefficient used the HEIDON type | formula friction measuring method. A value measured by rubbing with a polyethylene terephthalate film “Lumirror” manufactured by Toray Industries, Inc. having a thickness of 6.3 μm and a surface centerline surface average roughness SRa of 20 nm. The centerline plane average roughness SRa value of the target film is a value corresponding to Ra specified in JIS B 0601, and an optical stylus type three-dimensional roughness meter (ET-30HK) manufactured by Kosaka Laboratory is used. The measurement direction was the width direction, the cut-off value was 0.08 mm, the measurement length was 0.1 to 0.25 mm, the feed pitch was 0.2 μm, the measurement speed was 20 μm / second, and the number of measurements was 100. In addition, as a measuring device for the static friction coefficient, a tribo gear TYPE 94i manufactured by HEIDON is used. The polyethylene terephthalate film is attached to the measuring slider of the measuring instrument, and this measuring instrument is pressed against the surface of the roll (the part used in accordance with the purpose of the roll) placed so that the axial direction is horizontal. Was performed five times, and the average value of the displayed static friction coefficients was obtained.

測定は、DLC膜を形成する前(疎水性層が形成されているときは、その形成後)と(比較例5を除いて)DLC膜を形成した後実施した。
・ ゴムロールの表面粗さの評価方法
キーエンス社製超深度形状測定顕微鏡VK8500を使用した。ゴムロールを顕微鏡のステージに固定し、倍率2000倍、高さ方向分解能0.05μmで表面形状を画像データとして取り込み、2地点間の線粗さをプロファイルから中心線粗さ(SRa)読み取った。レーザーとカメラシャッターは自動モードで測定した。ゴムロールの位置を変えて3回測定し、表面粗さの平均値を求めた。
・ 摩擦帯電量の評価方法
図4は、実施例および比較例で使用する帯電の評価方法を示す斜視図である。
The measurement was performed before the DLC film was formed (after the formation when the hydrophobic layer was formed) and after the DLC film was formed (except for Comparative Example 5).
-Evaluation method of surface roughness of rubber roll An ultra-deep shape measuring microscope VK8500 manufactured by Keyence Corporation was used. A rubber roll was fixed on the microscope stage, the surface shape was taken as image data at a magnification of 2000 times and a height direction resolution of 0.05 μm, and the line roughness between two points was read from the profile as the center line roughness (SRa). The laser and camera shutter were measured in automatic mode. The measurement was performed three times while changing the position of the rubber roll, and the average value of the surface roughness was obtained.
-Evaluation method of triboelectric charge quantity FIG. 4: is a perspective view which shows the evaluation method of the charge used by an Example and a comparative example.

図4は、ゴムロール1の摩擦帯電量を測定する概略図である。帯電被測定用シート24は、金属板21とアクリル板などからなる絶縁板22上に配置してある。金属板21や絶縁板22は、500mm四方の表面が平滑な板であり、金属板21はアースに接続してある。帯電被測定用シートは、絶縁板22との摩擦帯電を抑制するため、同一の下敷きシート23の上に配置する。この状態で、摩擦帯電量は、図4に示すように帯電被測定シート24の上にゴムロール1を滑らせないように手で50mm/秒の速度で転がして摩擦帯電させる。その後、帯電被測定シート24を空中で把持し、帯電被測定シート24のアースに対する表面電位を電位計(トレック社製model−523)にて、40mmの距離で5点測定し、その平均値で表した。なお、この測定は気温23℃、湿度50%RHの環境の室内で実施した。   FIG. 4 is a schematic view for measuring the triboelectric charge amount of the rubber roll 1. The charged measurement sheet 24 is disposed on an insulating plate 22 made of a metal plate 21 and an acrylic plate. The metal plate 21 and the insulating plate 22 are plates having a smooth surface of 500 mm square, and the metal plate 21 is connected to the ground. The charged sheet to be measured is disposed on the same underlay sheet 23 in order to suppress frictional charging with the insulating plate 22. In this state, as shown in FIG. 4, the triboelectric charge is triboelectrically rolled by hand at a speed of 50 mm / second so as not to slide the rubber roll 1 on the charged sheet 24. Thereafter, the charged sheet to be measured 24 is gripped in the air, and the surface potential of the charged sheet to be measured 24 with respect to the ground is measured with an electrometer (model-523 manufactured by Trek) at a distance of 40 mm, and the average value is obtained expressed. This measurement was performed in an indoor environment with an air temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH.

帯電被測定フィルムは、200mm×300mmに切り出した、厚み6.3μm、表面の中心線面平均粗さSRa=20nmの東レ株式会社製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー6XV672」を用いた。評価結果を次の3段階で評価した。
・ :摩擦帯電量が少ない。表面電位の絶対値が3kV以内の状態
・ :表面電位の絶対値が3kVを超え、8kV以内の状態
×:摩擦帯電量が多い。表面電位の絶対値が8kVを超える状態。
・ 耐ふき取り性の評価方法
ゴムと炭素状膜層(DLC膜)との密着性に関し、液体をしみ込ませたウエスでロール表面の汚れをふき取る際の耐久性を評価した。ウエスとしてさらしを用い、さらしに蒸留水で希釈した製品名:ソルミックス AP−7(日本アルコール販売)をしみ込ませた。このウエスをロールに押し当て、ロールを6回/分程度ゆっくり回転させながら、ロール長さ方向から10回往復させてロール表面をふいた。ふき取ったウエスに炭素状膜の付着があるか、ロールにはがれが見られるかを、次の2段階で評価した。
OK:ウエスに付着なく、且つ、ロールに剥がれなし。
NG:ウエスに付着あり、且つ、ロールに剥がれ部分がある。
・ 巻あげたシートロール体の評価
接圧ロールとして図2のように配置し、フィルムを巻き取った。図2では巻き取り部のみを示した。フィルムは、幅の広い状態で巻き出しスリットしたあと、図2の巻取り部に搬送した。フィルムは厚み6.3μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを用い、幅200mmとなるようにスリットし、巻取速度を240m/分、巻長を2000mとしてガラス繊維強化樹脂製のコアにフィルムロール体として巻き取った。巻取条件は、いずれも接圧ロールをロール体に押し付ける圧力を200N/m、フィルムに付与する張力を300N/mとした。巻きあがったシートロール体の状態を次のように項目で評価した。
・ しわの発生有無
・ 帯電欠点の発生有無
[実施例1、比較例1、比較例2、比較例3](炭化水素系疎水性層の有無によるDLC膜の評価その1:クロロプレンとアクリロニトリルゴム)
実施例1のロールは、次のように構成した。図1に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、ゴム硬度45度のゴム層を形成した。を用いた。ゴム層3は、商品名:エクセーヌ(東レ株式会社製)で研磨し、続いてハロゲンを含む薬品で処理し、ゴム層の表層側に炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。続いて、DLC膜は、図3に示すプラズマCVD法により、特許文献6に示されるような炭素、酸素、水素を含む分子のガスを用い、0.5μmの膜厚で成膜を行なった。成膜したDLC膜厚は、処理を行ったロールの近傍に、マスクしたSi基板を設置しておき、そのマスク部と非マスク部の段差を測定して膜厚とした。
As the film to be charged, a polyethylene terephthalate film “Lumirror 6XV672” manufactured by Toray Industries, Inc. having a thickness of 6.3 μm and a surface centerline surface average roughness SRa = 20 nm cut out to 200 mm × 300 mm was used. Evaluation results were evaluated in the following three stages.
・: Low triboelectric charge. State where the absolute value of the surface potential is within 3 kV: State where the absolute value of the surface potential exceeds 3 kV and within 8 kV ×: The amount of frictional charge is large. A state where the absolute value of the surface potential exceeds 8 kV.
-Evaluation method of wiping resistance With respect to the adhesion between the rubber and the carbon-like film layer (DLC film), the durability when wiping the surface of the roll with a cloth soaked with liquid was evaluated. The product name: Solmix AP-7 (Nihon Alcohol Sales) diluted with distilled water was used as the waste. The waste was pressed against the roll, and while rotating the roll slowly about 6 times / minute, the roll surface was wiped 10 times from the roll length direction. It was evaluated in the following two stages whether there was a carbon-like film adhering to the wiped waste or whether the roll was peeled off.
OK: No adhesion to the waste and no peeling on the roll.
NG: Adhering to the waste and there is a peeling part on the roll.
-Evaluation of the wound sheet roll body It arranged as a contact pressure roll as FIG. 2, and wound up the film. FIG. 2 shows only the winding part. The film was unwound and slit in a wide state, and then conveyed to the winding unit in FIG. The film is a PET (polyethylene terephthalate) film with a thickness of 6.3 μm, slit to have a width of 200 mm, a winding speed of 240 m / min, a winding length of 2000 m, and a film roll body on a glass fiber reinforced resin core. Winded up. As for the winding conditions, the pressure for pressing the contact pressure roll against the roll body was 200 N / m, and the tension applied to the film was 300 N / m. The state of the rolled up sheet roll body was evaluated by the following items.
· Wrinkle occurrence · Charging defect occurrence [Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3] (Evaluation of DLC film with or without hydrocarbon-based hydrophobic layer 1: Chloroprene and acrylonitrile rubber)
The roll of Example 1 was configured as follows. A contact pressure roll configured as shown in FIG. 1 was prepared. As the rubber layer, a rubber layer made of chloroprene rubber and acrylonitrile rubber and having a rubber hardness of 45 degrees was formed. Was used. The rubber layer 3 was polished with a trade name: EXSEINE (manufactured by Toray Industries, Inc.) and subsequently treated with a chemical containing halogen to form a hydrocarbon-based hydrophobic layer on the surface side of the rubber layer. The hydrocarbon-based hydrophobic layer has fewer double bonds than a normal rubber layer. Subsequently, a DLC film was formed by a plasma CVD method shown in FIG. 3 using a molecular gas containing carbon, oxygen, and hydrogen as shown in Patent Document 6 to a thickness of 0.5 μm. The formed DLC film thickness was determined by setting a masked Si substrate in the vicinity of the processed roll and measuring the step between the mask portion and the non-mask portion.

比較例1として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度45度のゴム層を形成した。ゴムロールは、東レ社製エクセーヌで研磨した。炭化水素系疎水性層は形成せずに、DLC膜は実施例1と同様に成膜した。   As Comparative Example 1, a rubber layer made of chloroprene rubber and having a rubber hardness of 45 degrees was formed. The rubber roll was polished with Exeine manufactured by Toray. A DLC film was formed in the same manner as in Example 1 without forming a hydrocarbon-based hydrophobic layer.

比較例2として、ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、ゴム硬度40度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名:エクセーヌ(東レ株式会社製)で研磨した。炭化水素系疎水性層は形成しないで、DLC膜は実施例1と同様に成膜した。   As Comparative Example 2, a rubber layer made of chloroprene rubber and acrylonitrile rubber and having a rubber hardness of 40 degrees was formed as the rubber layer. The rubber roll was polished with the trade name: EXSEINE (made by Toray Industries, Inc.). A DLC film was formed in the same manner as in Example 1 without forming a hydrocarbon-based hydrophobic layer.

比較例3として、導電性シリコンからなるゴム硬度50度のゴム層を形成した。炭化水素系疎水性層は形成しないで、DLC膜を実施例1と同様に成膜した。   As Comparative Example 3, a rubber layer made of conductive silicon and having a rubber hardness of 50 degrees was formed. A DLC film was formed in the same manner as in Example 1 without forming a hydrocarbon-based hydrophobic layer.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

Figure 0005050471
Figure 0005050471

表1より、ゴムロールにDLC膜が形成されると静摩擦係数が小さく、摩擦帯電量が小さいことがわかる。しかしながら、耐水ふき性が良好で、DLC膜の剥がれが発生しないロールは、ゴム層とDLC膜の間に炭化水素系疎水性層を形成したもので、DLC形成前の<1>静摩擦係数が0.65以下であることがわかる。なお、実施例1のロールを接圧ロールとして3ヶ月間使用したが、<4>耐ふき取り性の低下はなかった。
[実施例2、比較例4](炭化水素系疎水性層の有無によるDLC膜の評価その2クロロプレンゴム)
実施例2のロールは、次のように構成した。図1に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度40度のゴム層を形成した。CRロール(クロロプレンゴム)(加貫ローラー社製)を用いた。本ゴムロールに、ターシャリー・ブチルハイポクロライド(CH)−COClのアルコール系溶液を用いてゴム表面に繰り返し浸透させ、ゴム層の表層側に炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層はCl基が付加して通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。DLC膜は、図3に示すプラズマCVD法により、特許文献7に示されるような炭素、酸素、水素を含む分子のガスを用い、0.5μmの膜厚で成膜を行なった。成膜したDLC膜厚は、処理を行ったロールの近傍に、マスクしたSi基板を設置しておき、そのマスク部と非マスク部の段差を測定して膜厚とした。
Table 1 shows that when a DLC film is formed on a rubber roll, the static friction coefficient is small and the triboelectric charge amount is small. However, a roll having good water resistance and no DLC film peeling is formed by forming a hydrocarbon-based hydrophobic layer between the rubber layer and the DLC film, and has a static friction coefficient of 0 before the DLC formation. .65 or less. In addition, although the roll of Example 1 was used as a contact pressure roll for 3 months, there was no fall of <4> wiping resistance.
[Example 2, Comparative Example 4] (Evaluation of DLC film with or without hydrocarbon-based hydrophobic layer 2 chloroprene rubber)
The roll of Example 2 was configured as follows. A contact pressure roll configured as shown in FIG. 1 was prepared. As the rubber layer, a rubber layer made of chloroprene rubber and having a rubber hardness of 40 degrees was formed. A CR roll (chloroprene rubber) (manufactured by Kanuki Roller) was used. This rubber roll was repeatedly infiltrated into the rubber surface using an alcoholic solution of tertiary butyl hypochloride (CH) 3 —COCl to form a hydrocarbon-based hydrophobic layer on the surface side of the rubber layer. The hydrocarbon-based hydrophobic layer has Cl groups added and has fewer double bonds than a normal rubber layer. The DLC film was formed by a plasma CVD method shown in FIG. 3 using a molecular gas containing carbon, oxygen, and hydrogen as disclosed in Patent Document 7 to a thickness of 0.5 μm. The formed DLC film thickness was determined by setting a masked Si substrate in the vicinity of the processed roll and measuring the step between the mask portion and the non-mask portion.

比較例4として、ゴム層として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度40度のゴム層を形成した。加貫ローラー製CRロール(クロロプレンゴム)を用いた。炭化水素系疎水性層は形成せずに、DLC膜を実施例1と同様に成膜した。表2に結果を示す。   As Comparative Example 4, a rubber layer made of chloroprene rubber and having a rubber hardness of 40 degrees was formed as the rubber layer. A CR roll (chloroprene rubber) manufactured by Kakkuri roller was used. A DLC film was formed in the same manner as in Example 1 without forming a hydrocarbon-based hydrophobic layer. Table 2 shows the results.

Figure 0005050471
Figure 0005050471

表2より、ゴムロールにDLC膜が形成されると静摩擦係数が小さく、摩擦帯電量が小さいことがわかる。しかしながら、耐水ふき性が良好で、DLC膜の剥がれが発生しないロールは、ゴム層とDLC膜の間に炭化水素系疎水性層を形成したもので、DLC形成前の<1>静摩擦係数が0.65以下であることがわかる。
[実施例3、比較例5、参考例1、参考例2]
(表面粗さSRaが1程度の比較的粗いゴムロールの耐摩耗性に関する評価)
実施例3のロールは、次のように構成した。図1に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、ゴム硬度50度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名:エクセーヌ(東レ株式会社製)で研磨し、続いて塩素を含む薬品で処理し、ゴム層の表面に、炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。DLC膜は、疎水性層の表面に、実施例1と同様の方法で成膜した。このゴムロールを2ヶ月間フィルムの巻き取りに使用して参考例1のロールを得た。
Table 2 shows that when a DLC film is formed on a rubber roll, the coefficient of static friction is small and the triboelectric charge amount is small. However, a roll having good water resistance and no DLC film peeling is formed by forming a hydrocarbon-based hydrophobic layer between the rubber layer and the DLC film, and has a static friction coefficient of 0 before the DLC formation. .65 or less.
[Example 3, Comparative Example 5, Reference Example 1, Reference Example 2]
(Evaluation of wear resistance of a relatively rough rubber roll having a surface roughness SRa of about 1)
The roll of Example 3 was configured as follows. A contact pressure roll configured as shown in FIG. 1 was prepared. As the rubber layer, a rubber layer made of chloroprene rubber and acrylonitrile rubber and having a rubber hardness of 50 degrees was formed. The rubber roll was polished with a trade name: EXSEINE (manufactured by Toray Industries, Inc.) and subsequently treated with a chemical containing chlorine to form a hydrocarbon-based hydrophobic layer on the surface of the rubber layer. The hydrocarbon-based hydrophobic layer has fewer double bonds than a normal rubber layer. The DLC film was formed on the surface of the hydrophobic layer by the same method as in Example 1. The rubber roll was used for film winding for 2 months to obtain the roll of Reference Example 1.

比較例5として、ゴム層として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度50度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名:エクセーヌ(東レ株式会社製)で研磨し、続いて紫外線処理を実施した。このゴムロールを2ヶ月間フィルムの巻き取りに使用して参考例2のロールを得た。   As Comparative Example 5, a rubber layer made of chloroprene rubber and having a rubber hardness of 50 degrees was formed as the rubber layer. The rubber roll was polished with a trade name: EXSEINE (manufactured by Toray Industries, Inc.), and then subjected to ultraviolet treatment. This rubber roll was used for winding the film for 2 months to obtain the roll of Reference Example 2.

実施例1のロールを3ヶ月巻フィルムの巻き取りに使用して参考例3のロールを得た。表3に表面粗さとともに、実施例1、比較例1、参考例1、2のフィルム巻取り結果を示す。なお、参考例1、2の耐拭き取り性は不良であった。   The roll of Reference Example 3 was obtained by using the roll of Example 1 for winding a 3-month roll film. Table 3 shows the film winding results of Example 1, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 and 2 together with the surface roughness. In addition, the wiping resistance of Reference Examples 1 and 2 was poor.

Figure 0005050471
Figure 0005050471

表3から明らかなように、表面粗さが粗いロール(比較例5)は使用すると、表面粗さが大きく変化し静摩擦係数も大きくなり、周方向に2〜3本のシワが発生し、シートロール体の巻き姿の品位は良好とは言えなかった。一方、DLC膜を形成したロールは、2ヶ月使用しても表面粗さ、静摩擦係数とも変化が小さく、良好な状態を維持することが判る。通常、ゴムロールの表面粗さが大きいほど研磨されやすいが、実施例1のロールを2ヶ月使用しても表面粗さと静摩擦係数との変化は小さく、長期にわたり良好な性能を維持していることが判った。
[実施例4、実施例5](ゴム硬度、厚みムラ、帯電欠点に関する評価)
実施例4のロールは、次のように構成した。図1に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、導電性ゴム硬度50度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名:エクセーヌ(東レ株式会社製)で研磨し、続いてハロゲンを含む薬品で処理し、ゴム層の表面に、炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。DLC膜は、実施例1と同様の方法で成膜した。
As is apparent from Table 3, when a roll having a rough surface (Comparative Example 5) is used, the surface roughness changes greatly, the static friction coefficient also increases, and two to three wrinkles are generated in the circumferential direction. The quality of the rolled body was not good. On the other hand, it can be seen that the roll formed with the DLC film has a small change in both the surface roughness and the static friction coefficient even when used for 2 months, and maintains a good state. Normally, the larger the surface roughness of the rubber roll, the easier it is to polish, but even if the roll of Example 1 is used for 2 months, the change in surface roughness and static friction coefficient is small, and good performance is maintained over a long period of time. understood.
[Examples 4 and 5] (Evaluation of rubber hardness, thickness unevenness, and charging defects)
The roll of Example 4 was configured as follows. A contact pressure roll configured as shown in FIG. 1 was prepared. As the rubber layer, a rubber layer made of chloroprene rubber and acrylonitrile rubber and having a conductive rubber hardness of 50 degrees was formed. The rubber roll was polished with a trade name: EXSEINE (manufactured by Toray Industries, Inc.) and subsequently treated with a chemical containing halogen to form a hydrocarbon-based hydrophobic layer on the surface of the rubber layer. The hydrocarbon-based hydrophobic layer has fewer double bonds than a normal rubber layer. The DLC film was formed by the same method as in Example 1.

実施例5として、図1に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、導電性ゴム硬度65度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名:エクセーヌ(東レ株式会社製)で研磨し、続いてハロゲンを含む薬品で処理し、ゴム層の表面に、炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。DLC膜は、実施例1と同様の方法で成膜した。   As Example 5, a contact pressure roll having a configuration as shown in FIG. As the rubber layer, a rubber layer made of chloroprene rubber and acrylonitrile rubber and having a conductive rubber hardness of 65 degrees was formed. The rubber roll was polished with a trade name: EXSEINE (manufactured by Toray Industries, Inc.) and subsequently treated with a chemical containing halogen to form a hydrocarbon-based hydrophobic layer on the surface of the rubber layer. The hydrocarbon-based hydrophobic layer has fewer double bonds than a normal rubber layer. The DLC film was formed by the same method as in Example 1.

実施例1、実施例4、実施例5のフィルム巻き取り結果を表4に示す。なお、実施例4と実施例5の耐拭き取り結果はOKであった。   Table 4 shows the film winding results of Example 1, Example 4, and Example 5. In addition, the wiping-proof result of Example 4 and Example 5 was OK.

Figure 0005050471
Figure 0005050471

表4から明らかなように、ゴム硬度が高いと局所的に強く帯電部が発生する可能性があるので、より好ましい例として、ゴム硬度は55度以下の柔らかい接圧ロールが有効である。   As is apparent from Table 4, since a charged portion may be locally generated when the rubber hardness is high, a soft contact roll having a rubber hardness of 55 degrees or less is effective as a more preferable example.

本発明は、ゴムロール以外にも、柔軟な基材、特にゴム基材へのDLC加工において、液体を使用したふき取りでもDLC膜が剥がれにくくする方法として利用できる可能性がある。たとえば、支持部材や吸着ステージなどへも利用できる可能性がある。   In addition to rubber rolls, the present invention may be used as a method for making it difficult for a DLC film to be peeled off even when wiping with a liquid in DLC processing on a flexible substrate, particularly a rubber substrate. For example, it may be used for a support member, a suction stage, and the like.

本発明の実施形態にかかわるゴムロールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the rubber roll concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかわる接圧用ゴムロールを使用した巻き取り装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the winding apparatus using the rubber roll for contact pressure concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかわるDLC成膜装置の構成図である。It is a block diagram of the DLC film-forming apparatus concerning embodiment of this invention. 実施例および比較例で使用した帯電の評価方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the evaluation method of the electrical charge used by the Example and the comparative example. 本発明で好ましく用いられる接圧ロールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the contact pressure roll preferably used by this invention. 本発明で好ましく用いられる繊維強化接圧ロールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the fiber reinforced contact pressure roll preferably used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

S:シート
1:ゴムロール
2:芯
3:ゴム層
4:炭化水素系疎水性層
5:非晶質炭素状膜(DLC膜)
6:搬送ロール
7:巻き取りコア
8:シートロール体
9:コロナ放電電極
10:シールド電極
11:交流電源
12:真空容器
13:排気装置
14:被処理ゴムロール
15:ロールの回転駆動装置
16:放電電極
17:電源
18:ガス導入手段
21:金属板
22:絶縁性の板
23:下敷きシート
24:帯電被測定シート
28:軸
29:球面軸受け
30:筒状回転体
32:FRPからなる中実軸
S: Sheet 1: Rubber roll 2: Core 3: Rubber layer 4: Hydrophobic hydrophobic layer 5: Amorphous carbon film (DLC film)
6: Transport roll 7: Winding core 8: Sheet roll body 9: Corona discharge electrode 10: Shield electrode 11: AC power source 12: Vacuum vessel 13: Exhaust device 14: Rubber roll to be treated 15: Roll rotation drive device 16: Discharge Electrode 17: Power supply 18: Gas introduction means 21: Metal plate 22: Insulating plate 23: Underlay sheet 24: Charged sheet 28: Shaft 29: Spherical bearing 30: Cylindrical rotating body 32: Solid shaft made of FRP

Claims (8)

概略円筒形の芯の表面に、該芯を形成する素材よりも柔らかい素材の層が形成され、最表層に多数の小領域が独立して形成されてなる非晶質炭素状膜の層が形成されるロールであって、前記柔らかい素材の層と前記非晶質炭素状膜の層との間に、水をはじく撥水性を有する疎水性層が形成されており、該撥水性を有する疎水性層を形成する方法が、前記柔らかい素材の層の表層に接着材を用いて撥水性を有する層を貼り合わせて行う方法、または、前記柔らかい素材の層がゴム層であって該ゴム表面に溶液を浸すことによって前記ゴム表面のゴム分子の炭素−炭素間の二重結合の数が前記ゴム層より少なくなるような前記溶液に前記ゴム表面を浸す方法であることを特徴とするロール。 A layer of a material softer than the material forming the core is formed on the surface of the substantially cylindrical core, and an amorphous carbon-like film layer is formed in which a large number of small regions are independently formed on the outermost layer. a role that is, between the layers of the layer and the amorphous carbon film as the soft material, a hydrophobic layer having water repellency to repel water is formed, a hydrophobic having the water-repellent A method of forming a layer is a method in which a layer having water repellency is bonded to a surface layer of the soft material layer using an adhesive, or the soft material layer is a rubber layer, and a solution is formed on the rubber surface. carbon in the rubber molecules of the rubber surface by immersing the - characteristics and to Carlo Lumpur that the number of double bonds between the carbon is a method of immersing the rubber surface into the solution so that less than the rubber layer . 前記溶液がアルキルハイポハライドを含む溶液であることを特徴とする請求項に記載のロール。 The roll according to claim 1 , wherein the solution is a solution containing an alkyl hypohalide. 前記ロールの表面の静摩擦係数が0.1以上0.3以下であり、かつ、硬度が35度以上55度以下の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のロール。 The roll according to claim 1 or 2 , wherein a static friction coefficient of a surface of the roll is 0.1 or more and 0.3 or less, and a hardness is in a range of 35 degrees or more and 55 degrees or less. 前記ロールの表面の中心線平均粗さが0.1μm以上1.4μm以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のロール。 The roll according to any one of claims 1 to 3 , wherein the center line average roughness of the surface of the roll is 0.1 µm or more and 1.4 µm or less. 前記非晶質炭素状膜の層は、0.1μm〜3μmの厚みのダイヤモンド・ライク・カーボンを有する層であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のロール。 Said layer of amorphous carbon like film roll according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a layer having a diamond-like carbon having a thickness of 0.1Myuemu~3myuemu. 前記疎水性層の表面の静摩擦係数が0.3以上0.65以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のロール。 The roll according to any one of claims 1 to 5 , wherein a coefficient of static friction of a surface of the hydrophobic layer is 0.3 or more and 0.65 or less. 請求項1〜のいずれかに記載のロールを接圧ロールとして備えてなることを特徴とする電気絶縁性シートの巻取装置。 An electrically insulating sheet winding device comprising the roll according to any one of claims 1 to 6 as a contact pressure roll. 請求項に記載の巻取装置を用いてシートを巻き取り、シートロール体となすシートロール体の製造方法。 The manufacturing method of the sheet roll body which winds up a sheet | seat using the winding apparatus of Claim 7, and becomes a sheet roll body.
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