JP5265161B2

JP5265161B2 - ウエブ案内ローラ、およびウエブ搬送装置

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Publication number: JP5265161B2
Application number: JP2007243725A
Authority: JP
Inventors: 伸治疋田; 正幸川原田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2027-09-20
Also published as: JP2008105853A

Description

本発明は、ウエブの走行を案内するローラ、およびこれを備えたウエブ搬送装置に関する。

磁気テープや写真フィルム、光学機能フィルムなどの製造設備では、コイル状に巻き回した原反ロールからウエブを連続的に繰り出しながら、磁性材料、感光材料、光学機能牲材料などの機能性材料をウエブの一方の表面に塗着させて乾燥させた後、再度コイル状に巻き取っている。このような製造設備には、所定の搬送路に沿ってウエブの走行を案内するために、複数のローラが設けられている。

近年、磁気テープや写真フィルム、光学機能フィルムなどを用いる装置の小型化に伴って、ウエブの薄手化、および平滑化が促進されている。このため、ローラによる搬送中に、ウエブに対してローラがスリップしてしまい、ウエブに擦り傷や引きつれしわが発生することがあった。また、機能性材料を塗着した直後のウエブを搬送する際に、塗膜にローラ跡が残るいわゆる面写りが発生することがあり、製品歩留りが悪くなるという問題があった。

この問題を解決するために、厚さ２５μｍ以下の薄手のウエブを搬送するために、周面にらせん状の溝と隆起部とが形成されたローラが提案されている（特許文献１および２参照）。また、ローラ本体の周面に微細な凹部を設け、凹部の深さを平均で５μｍ以上５０μｍ以下とし、凹部以外の平坦部の占有面積率を５０％以上７０％以下としたウエブ案内ローラが提案されている（特許文献３参照）。
特開平８−１７５７２７号公報特開平１０−７７１４６号公報特開２００３−１４６５０５号公報

特許文献１および２に記載のローラは、厚さ２５μｍ以下のウエブを対象としており、機能性材料を塗着する前のウエブを搬送するものであるため、機能性材料を塗着した直後のウエブを搬送する際に発生する面写りの問題が考慮されていない。

特許文献３に記載のウエブ案内ローラは、ローラの周面にアルミナゾル、ガラスビーズなどの微小粉体を吹き付けるブラスト処理を行って、凹部を形成している。このため、凹部が無秩序に分散してしまい、また、微小粉体の大きさにばらつきがあって凹部の深さや大きさが一定にならない。そのうえ、ウエブの搬送速度が高速になると摩擦力を維持することができず、ウエブに対してスリップしてしまう。

また、ポリマーからなるフィルムを製造するいわゆる製膜においても、塗布の場合と同様に、長尺のフィルムがローラによる搬送中にスリップしてしまい、フィルムに擦り傷や引きつれしわが発生することがあった。そして、溶液製膜のように溶媒を含んだ状態さらには加熱されて高温となったフィルムや、溶融製膜のように略融点のような高温状態のフィルムを搬送する際に、フィルム自体にローラ跡が発生することがある。なお、以下の説明においては、製膜でフィルム自体に発生するローラ跡についても面写りと称するものとする。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ウエブの擦り傷や引きつれしわ、面写りを防止することができるウエブ案内ローラを提供することを目的とする。

また、本発明は、製造コストを抑えることができるウエブ搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ポリマーウエブを周面で支持しながら、前記ポリマーウエブの走行を案内するウエブ案内ローラであって、周方向に沿って周面に交互に形成された、断面略半円形状の谷部および山部を有し、前記谷部および前記山部のピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下、前記谷部の底点から前記山部の頂点までの高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、前記谷部および前記山部の曲率半径が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、山部の頂点部分に、軸方向に平行な平坦面が形成され、平坦面の軸方向における幅が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする。

なお、ここでいう機能性材料とは、磁気テープや写真フィルムに用いられる磁性材料や感光材料、液晶表示装置向けの光学機能牲材料などを含む。

厚さ２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内のウエブの走行を案内することが好ましい。

また、本発明のウエブ搬送装置は、上記のウエブ案内ローラを備えることを特徴とする。

前記ウエブ案内ローラは、モータにより回転駆動されることが好ましい。

本発明のウエブ案内ローラによれば、周方向に沿って周面に交互に形成された、断面略半円形状の谷部および山部を有し、谷部および山部のピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下、谷部の底点から山部の頂点までの高さが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であるので、ウエブに対してスリップせず、ウエブの擦り傷や引きつれしわ、面写りを防止することができる。

また、本発明のウエブ搬送装置によれば、請求項１ないし５のいずれかに記載のウエブ案内ローラを備えるので、ウエブの擦り傷や引きつれしわ、面写りが防止され、製品歩留りが良化する。したがって、製造コストを抑えることができる。

図１において、本発明のウエブ搬送装置２０は、コイル状に巻き回した原反ロール１０からウエブ１１を連続的に繰り出す繰り出し部１２と、ウエブ１１の表面に機能性材料を塗着して磁性塗膜や感光塗膜、光学機能牲塗膜などの機能性塗膜を形成する塗布部１３と、塗膜を乾燥する乾燥部１４と、塗膜が形成されたウエブ１１（以下、フィルム１５と称する。）を再度コイル状に巻き取る巻き取り部１６とを備えている。

ウエブ１１は、可撓性支持体であり、例えば、幅１００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、長さ１００ｍ以上５０００ｍ以下、厚さ２０μｍ以上２００μｍ以下、表面粗さＲａ＝１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。ウエブ１１の材料としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドなどのプラスチックフィルム；紙；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン重合体などの炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィン類を塗布またはラミネートした紙；アルミニウム、銅、錫などの金属箔；などがある。

塗布部１３と乾燥部１４との間には、塗布部１３で塗膜が塗着された直後のウエブ１１（以下、湿潤フィルム１７と称する。）を搬送するためのウエブ案内ローラ１８が設けられている。ウエブ案内ローラ１８は、ウエブ１１の搬送速度と同じ回転速度となるように、モータ１９により回転駆動される。

図２において、ウエブ案内ローラ１８は、ローラ本体１８ａと、ローラ本体１８ａの両端部に嵌着された軸部１８ｂとからなる。ローラ本体１８ａは、ウエブ１１をその外周面で支持しながら搬送する。なお、ローラ本体１８ａ、軸部１８ｂの材質としては、耐蝕性に優れたもの、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などが材料として用いられる。

図３において、ローラ本体１８ａの周面には、断面略半円形状の谷部３０および山部３１が周方向に沿って形成されている。谷部３０および山部３１は、軸方向に関して交互に配置されている。谷部３０および山部３１は、例えば、バイトを用いた精密旋盤で精度良く加工成形される。

谷部３０の隣り合う底点３０ａ同士の距離、および山部３１の隣り合う頂点３１ａ同士の距離、すなわち、谷部３０および山部３１のピッチＰｖおよびＰｍは、０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下となっている。ピッチＰｖおよびＰｍが０．０１ｍｍ未満であると、旋盤加工が困難となり、もしできたとしても製造コストが掛かって非常に高価になってしまう。また、ピッチＰｖおよびＰｍが２ｍｍよりも大きいと、スリップや面写りが発生する。

底点３０ａから頂点３１ａまでの高さＨｖ−ｍは、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下となっている。高さＨｖ−ｍが０．０１ｍｍ未満であると、湿潤フィルム１７との間の空気層を除去する効果がなくなり、スリップしやすくなってしまう。高さＨｖ−ｍが１ｍｍよりも大きいと、旋盤加工が困難となり、もしできたとしても製造コストが掛かって非常に高価になってしまう。

谷部３０の断面を形成する円の中心Ｏｖから底点３０ａまでの距離、および山部３１の断面を形成する円の中心Ｏｍから頂点３１ａまでの距離、すなわち、谷部３０および山部３１の曲率半径ＲｖおよびＲｍは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となっている。曲率半径ＲｖおよびＲｍが０．１ｍｍ未満であると、湿潤フィルム１７との接触面積が小さくなり、スリップが発生する。曲率半径ＲｖおよびＲｍが０．５ｍｍよりも大きいと、高さＨｖ−ｍが低くなりスリップが発生する。

図４において、山部３１の頂点３１ａの部分には、軸方向に平行な平坦面４０が形成されている。平坦面４０は、谷部３０および山部３１を形成した後に、例えば、研磨機で山部３１の頂点３１ａの部分を研磨することにより加工成形される。この平坦面４０の軸方向における幅Ｗｆは、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となっている。幅Ｗｆが０．０５ｍｍ未満であると、山部３１の加工精度によっては研磨することができない部分が生じる。幅Ｗｆが０．５ｍｍよりも大きいと、上記で規定されるピッチで谷部３０および山部３１を形成することができない。

次に、上記構成を有するウエブ搬送装置２０の動作について説明する。まず、繰り出し部１２より原反ロール１０からウエブ１１が繰り出され、塗布部１３へと搬送される。塗布部１３では、搬送されたウエブ１１の表面に機能性材料が塗着され、湿潤フィルム１７となってウエブ案内ローラ１８に向けて搬送される。

湿潤フィルム１７は、ウエブ案内ローラ１８によって、乾燥部１４に搬送される。乾燥部１４に搬送された湿潤フィルム１７は、乾燥部１４で乾燥されてフィルム１５となり、巻き取り部１６で再度コイル状に巻き取られる。コイル状、すなわちロール形態のフィルム１５は、次の加工工程に移送され、製品に加工される。

以上説明したように、周方向に沿って周面に交互に形成された、断面略半円形状の谷部３０および山部３１を有し、谷部３０および山部３１のピッチＰｖ、Ｐｍが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下、谷部３０の底点３０ａから山部３１の頂点３１ａまでの高さＨｖ−ｍが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下のウエブ案内ローラ１８を用いて湿潤フィルム１７を搬送するので、湿潤フィルム１７との間の空気層が効果的に除去され、湿潤フィルム１７がスリップしないような摩擦力でウエブ案内ローラ１８が湿潤フィルム１７に接触する。したがって、擦り傷や引きつれしわの発生を防止することができる。また、谷部３０および山部３１による面写りも発生しない。

山部３１の頂点３１ａの部分に平坦面４０を形成し、軸方向における幅Ｗｆを０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とするので、摩擦力をさらに高めることができ、且つ平坦面４０によるスジ状の面写りが発生しない。

なお、ピッチＰｖおよびＰｍは、より好ましくは０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。また、高さＨｖ−ｍは、より好ましくは０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下である。

曲率半径ＲｖおよびＲｍは、より好ましくは０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。幅Ｗｆは、より好ましくは０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。また、ウエブ１１の幅は、より好ましくは１０００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下である。より好ましい数値範囲では、ウエブに対する十分な摩擦力を有し、面写りの発生がないウエブ案内ローラを得ることができる。

なお、上記実施形態では、ウエブ案内ローラ１８をモータ１９により回転駆動される駆動ローラとした例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、駆動源が接続されていないフリー回転の案内ローラに適用してもよい。

ウエブ案内ローラ１８は、溶液製膜設備と溶融製膜設備とにおいても用いることができる。溶液製膜においては、ウエブ案内ローラ１８により案内されるウエブは、流延支持体から剥がされた後の溶媒を含むいわゆる湿潤フィルムと乾燥した後のフィルムとである。溶液製膜設備では、ポリマーと溶剤とが含まれるドープを流延支持体に流延して流延膜を流延支持体上に形成し、この流延膜を流延支持体からフィルムとして剥ぎ取る。剥ぎ取られたフィルムは、溶剤を含んでいるので、この溶剤を蒸発させてフィルムを乾燥する。乾いたフィルムは、ロール形態となるように巻き取り装置で巻き取られる、あるいは次工程に送られる。次工程を実施する装置としては、例えば、図１に示すウエブ搬送装置２０が挙げられる。また、溶融製膜においては、ウエブ案内ローラ１８により案内されるウエブは、原料であるポリマーを溶融押出機により溶融して薄膜形状に押し出されたフィルムである。

溶液製膜における湿潤フィルムは、溶媒を含み、かつ、乾燥促進のために加熱されている。また、溶融製膜におけるフィルムは、溶融押出機から押し出されたときには略融点という高温とされている。このように、溶媒を含むウエブや、高温のウエブを案内するために、本発明のウエブ案内ローラ１８を用いると、スリップすることなく案内することができ、擦り傷や引きつれしわ、面写りがウエブに発生しない。以下に、製膜設備でウエブ案内ローラ１８を用いる態様の例として、溶液製膜設備での態様を説明する。

［原料］
ドープの原料としては、溶液製膜でフィルムを製造することができる公知のポリマー及び溶剤を用いることができる。ポリマーの中でも、セルロースアシレート、環状ポリオレフィンを好ましく用いることができる。これらのいずれのポリマーであっても、製造設備の構成と製造方法の流れとは基本的に同じであるので、以下、セルロースアシレートフィルムをポリマー成分として用いる場合を例に挙げて説明する。

セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（Ｉ）〜（III)の全ての条件を満足するものがより好ましい。なお、（Ｉ）〜（III）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。
２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（Ｉ）
０≦Ａ≦３．０・・・（II）
０≦Ｂ≦２．９・・・（III）

セルロースを構成しβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換された重合体（ポリマー）である。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位および６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。

ここで、グルコース単位の２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６とする。ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．２８以上であることが好ましく、０．３０以上であることがより好ましく、０．３１〜０．３４であることがさらに好ましい。

アシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は２．２２〜２．９０であることが好ましく、２．４０〜２．８８であることが特に好ましい。ＤＳＢは０．３０以上であることが好ましく、０．７０以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢはその２０％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましいが、より好ましくは２５％以上、さらに好ましくは３０％以上、特に好ましくは３３％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位のＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。以上のようなセルロースアシレートを用いることにより、溶解性が好ましいドープや、粘度が低く、ろ過性がよいドープを製造することができる。特に非塩素系有機溶剤を用いる場合には、上記のようなセルロースアシレートが好ましい。

炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。

なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。

ドープを製造するための溶剤としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン，トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン，クロロホルム，クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｎ−ブタノール，ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン，メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン，メチルセロソルブなど）などが例示される。なお、ここで、ドープとはポリマーを溶剤に溶解または分散媒に分散して得られるポリマー溶液または分散液である。

溶剤としては、上記化合物の中でも炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく、ジクロロメタンが最も好ましい。そして、セルロースアシレートの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度、フィルムの光学特性等の特性の観点から、炭素原子数１〜５のアルコールを一種ないし数種類を、ジクロロメタンに混合して用いることが好ましい。このとき、アルコールの含有量は、溶剤全体に対し２重量％〜２５重量％であることが好ましく、５重量％〜２０重量％であることがより好ましい。アルコールの好ましい具体例としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，イソプロパノール，ｎ−ブタノール等が挙げられるが、中でも、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。

環境に対する影響を最小限に抑えることを目的にした場合には、ジクロロメタンを用いずにドープを製造してもよい。この場合の溶剤としては、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステルが好ましく、これらを適宜混合して用いることがある。これらのエーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン及びエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−及び−ＣＯＯ−）のいずれかを二つ以上有する化合物も、溶剤として用いることができる。また、溶剤は、例えばアルコール性水酸基のような他の官能基を化学構造中に有するものであってもよい。

ドープには、目的に応じて可塑剤、紫外線吸収剤（ＵＶ剤）、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤等の公知である各種添加剤を添加させても良い。例えば、可塑剤としては、トリフェニルフィスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート等のリン酸エステル系可塑剤や、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤、及びポリエステルポリウレタンエラストマー等の公知の各種可塑剤を用いることができる。

なお、溶剤及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤，光学異方性コントロール剤，染料，マット剤，剥離剤等の添加剤についても、同じく同じく特開２００５−１０４１４８号公報の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。

以上の原料を用いて、セルロースアシレート濃度が５重量％〜４０重量％であるドープを製造する。セルロースアシレート濃度は１５重量％以上３０重量％以下の範囲とすることがより好ましく、１７重量％以上２５重量％以下の範囲とすることがさらに好ましい。また、添加剤の濃度は、固形分全体に対して１重量％以上２０重量％以下の範囲とすることが好ましい。

なお、ドープの製造に関して、原料の溶解方法、ろ過方法、脱泡、添加方法については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０５１７］段落から［０６１６］段落に詳しく記載されており、これらの記載の内容も本発明に適用することができる。

［フィルム製造方法］
図５は溶液製膜設備５０を示す概略図である。ただし、本発明は、この溶液製膜設備５０に限定されるものではない。溶液製膜設備５０には、セルロースアシレートが溶剤に溶けているドープ５１を流延して溶剤を含んだセルロースアシレートフィルムである湿潤フィルム５２とする流延室５３と、湿潤フィルム５２を搬送しながら乾燥する第１乾燥室５６と、第１乾燥室５６を出た湿潤フィルム５２の両側端部を保持して湿潤フィルム５２を搬送しながら乾燥するテンタ５７と、湿潤フィルム５２の両側端部を切り離す耳切装置５８と、湿潤フィルム５２を搬送しながら乾燥して溶剤がほとんど含まれないセルロースアシレートフィルム（以降、単にフィルムと称する）５９とする第２乾燥室６１と、フィルム５９を冷却するための冷却室６２と、フィルム５９の帯電量を減らすための除電装置６３と、側端部にエンボス加工を施すナーリング付与ローラ対６６と、フィルム５９を巻き取る巻き取り部６７とが備えられる。

流延室５３には、ドープ５１を流出する流延ダイ７１と、流延支持体としてのバンド７２とを備える。流延ダイ７１はコートハンガー型のダイが好ましい。ドープ５１の温度が所定温度に保持されるように、流延ダイ７１の温度を制御する温度コントローラ（図示なし）が流延ダイ７１に取り付けられてある。

流延ダイ７１の幅は特に限定されず、本実施形態では、最終製品となるフィルム５９の幅の１．１倍〜２．０倍程度である。さらに、流延ダイ７１には、流出するときのビードの厚みを調整するために、流延ダイ７１のスリットの隙間を調整する厚み調整ボルト（ヒートボルト）が幅方向に所定の間隔で複数備えられることが好ましい。

流延支持体としてのバンド７２は、周方向に回転するバックアップローラ７３に巻き掛けられており、バックアップローラ７３の回転により連続走行する。バックアップローラ７３には、駆動手段（図示せず）が設けられ、この駆動手段により回転する。バンド７２の幅は特に限定されず、本実施形態ではドープ５１の流延幅の１．１倍〜２．０倍の範囲とされる。バンド７２は、周面の平均粗さが０．０１μｍ以下とされており、クロムメッキ処理等を施されてある。

バックアップローラ７３は、伝熱媒体が通る流路（図示せず）が内部に形成されている。そして、バックアップローラ７３には、伝熱媒体循環装置（図示せず）が接続しており、この伝熱媒体循環装置は、伝熱媒体の温度を制御し、前記流路に伝熱媒体を循環供給する。これによりバックアップローラ７３の周面温度が制御され、バックアップローラ７３に接するバンド７２の温度を所定値となるようにする。なお、バンド７２の温度は、溶剤の種類、固形成分の種類、ドープ５１の濃度等に応じて適宜設定する。

流延ダイ７１からバンド７２にかけては流延ビードが形成され、バンド７２の上には流延膜７８が形成される。流延ビードの上流側には減圧チャンバ７６が備えられる。流延ビートに関し上流側のエリアを減圧して、流延ビードの様態を安定させる

ビードに関して上流側のエリアの圧力は、下流側のエリアよりも２０００Ｐａ〜１０Ｐａ低くすることが好ましい。また、流延ビードを所望の形状に保つために、流延ダイ７１のエッジ部に吸引装置（図示せず）を取り付けてビードの両側を吸引することが好ましい。この吸引風量は、１Ｌ／ｍｉｎ．〜１００Ｌ／ｍｉｎ．の範囲であることが好ましい。

流延室５３には、その内部温度を所定の値に保つための温調装置７７と、ドープ５１及び流延膜７８から蒸発した溶剤を凝縮して回収するための凝縮器（図示せず）とが設けられる。そして、凝縮液化した溶剤を回収するための回収装置（図示せず）が流延室５３の外部には設けられてある。回収装置により回収された溶剤は、再生してドープ製造用の溶剤として再利用する。

そして、この流延室５３には、流延膜７８をバンド７２から剥ぎ取るために湿潤フィルム５２を支持する剥ぎ取りローラ８５が備えられる。流延膜７８は、自己支持性をもつまで乾燥されてから、バンド７２から剥ぎ取られる。剥ぎ取り時における流延膜７８の残留溶剤の重量は、固形分の重量を１００としたときに１０〜２００であることが好ましい。

なお、バンド７２とバックアップローラ７３とに代えて、周方向に回転するドラムを用いることもできる。この場合には、流延膜７８を冷却することによりゲル化して自己支持性をもたせる。冷却しつつ乾燥することにより、剥ぎ取りのタイミングをより早めることができる。

第１乾燥室５６には、送風機（図示せず）が備えられる。送風機からの乾燥風の温度は、２０℃〜２５０℃の範囲とすることが好ましい。この第１乾燥室５６には、湿潤フィルム５２をテンタ５７に案内するために、ウエブ案内ローラ１８が備えられる。これにより、被案内物が溶剤を含んでいる湿潤フィルム５２であっても、また、送風機により湿潤フィルム５２の温度が例えば１００℃以上という高温であってもスリップせずに安定して搬送することができ、湿潤フィルム５２に擦り傷や引きつれしわ等がつくことを防止することができる。また、ウエブ案内ローラ１８により異物を湿潤フィルム５２に押し付けるということがなく、湿潤フィルム５２に凹凸を付けることがない。ウエブ案内ロール１８を使用すると、さらに、面写りがないという効果がある。

ウエブ案内ローラ１８は、第１乾燥室５６に複数備えられてもよい。なお、第１乾燥室５６の搬送路に備えられる複数のローラのすべてがウエブ案内ローラ１８であってもよいし、一部のみがウエブ案内ローラ１８であってもよい。複数のローラのうち駆動ローラについてはウエブ案内ローラ１８とすることがより好ましいが、フリー回転のローラもウエブ案内ローラ１８にするとさらに好ましい。

第１乾燥室５６では、搬送路に配する複数のローラについては、下流側のローラの回転速度を上流側のローラの回転速度よりも速くすることにより、湿潤フィルム５２にドローテンション、すなわち搬送方向における張力を付与させることができる。これにより、湿潤フィルム５２のたるみや、変形を防止することができる。

テンタ５７に送られた湿潤フィルム５２は、その両端部が保持手段（図示せず）により保持され、保持手段の移動により搬送される。そして、この搬送の間に乾燥される。保持手段としては、湿潤フィルム５２の側部を把持するクリップや、側部を突き刺して保持する複数のピン等がある。流延支持体としてバンド７２を用い、溶剤の一部を蒸発させた後に流延膜７８を剥ぎ取る場合には、テンタ５７での保持手段はクリップが好ましく、一方、流延支持体としてドラムを用いて溶剤をほとんど蒸発させずに冷却した流延膜を剥ぎ取る場合には、テンタ５７での保持手段はピンが好ましい。なお、テンタ５７では、湿潤フィルム５２は、１２０℃以上１８０℃以下の温度とされることにより乾燥を進められる。

湿潤フィルム５２は、テンタ５７で乾燥された後、その両側端部が耳切装置５８により切断除去される。切り離された両側端部はカッターブロワ（図示なし）によりクラッシャ８９に送られる。クラッシャ８９により、側端部は粉砕されてチップとなる。このチップはドープ製造用に再利用される。

一方、両側端部を切断除去された湿潤フィルム５２は、第２乾燥室６１に送られて、搬送されながらさらに乾燥される。第２乾燥室６１の内部温度は、特に限定されるものではないが、６０〜１４０℃とすることが好ましい。第２乾燥室６１の搬送路にも、第１乾燥室５６と同様に、ウエブ案内ローラ１８が備えられる。これにより、湿潤フィルム５２の温度が例えば１００℃以上という高温であってもスリップせずに安定して搬送することができ、湿潤フィルム５２に擦り傷や引きつれしわ等がつくことを防止することができる。また、ウエブ案内ローラ１８により異物を湿潤フィルム５２に押し付けるということがなく、湿潤フィルム５２に凹凸を付けることがない。ウエブ案内ロール１８を使用すると、さらに、面写りがないという効果がある。

なお、第２乾燥室６１の搬送路に備えられる複数のローラのすべてがウエブ案内ローラ１８であってもよいし、一部のみがウエブ案内ローラ１８であってもよい。複数のローラのうち駆動ローラについてはウエブ案内ローラ１８とすることがより好ましいが、フリー回転のローラもウエブ案内ローラ１８にするとさらに好ましい。

乾燥したフィルム５９は、冷却室６２で略室温にまで冷却することが好ましい。

除電装置６３は、除電バー等のいわゆる強制除電装置であり、フィルム５９の帯電圧を所定の範囲にする。帯電圧が−３ｋＶ〜＋３ｋＶとなるようにフィルム５９を除電することが好ましい。なお、除電装置６３の位置は、冷却室６２の下流側に限定されない。

ナーリング付与ローラ対６６は、フィルム５９の両側端部にエンボス加工でナーリングを付与する。ナーリングされた箇所の凹凸の高さが１μｍ〜２００μｍとなるようにエンボス加工をすることが好ましい。

巻き取り部６７の内部には、フィルム５９を巻き取るための巻取装置９２と、その巻き取り時のテンションを制御するためのプレスローラ９３とが備えられている。

なお、溶液製膜設備５０の搬送路には、図示を略したローラがあり、これらのローラのいずれにも本発明のウエブ案内ローラを用いることができる。これにより、湿潤フィルム５２及びフィルム５９を従来よりも極めて安定的に搬送することができ、フィルム５９の擦り傷やしわが防止されるとともに面写りが発生しない。搬送路に備えるローラには、フリーローラと駆動ローラとの両方が従来から使用されるが、本発明のウエブ搬送ローラは、従来の駆動ローラに代えて、駆動ローラとして用いると、特に上記の効果が大きい。

本発明は、巻き取られるフィルム５９の幅が６００ｍｍ以上であるときに特に効果があり、本実施形態では１４００〜２５００ｍｍ以下としている。しかし、２５００ｍｍよりも幅が大きい場合でも本発明は適用される。また、本発明は、厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下のフィルムを製造する際に本発明は特に効果がある。

［実験１］
本発明のウエブ案内ローラの効果をより明らかにするために、以下の条件で実験１を実施した。まず、ウエブ案内ローラ１８として、直径３００ｍｍ、面長１０００ｍｍのステンレス製（メッキなし）のローラ本体１８ａに、軸間距離１５００ｍｍとなるように軸部１８ｂを嵌着したものを用意した。ローラ本体１８ａには、ピッチＰｖ、Ｐｍ０．５ｍｍ、高さＨｖ−ｍ０．０４ｍｍ、曲率半径Ｒｖ０．４ｍｍ、Ｒｍ０．４ｍｍとなるように谷部３０および山部３１を形成した。

ウエブ１１は、厚みが８０μｍであり、トリアセチルセルロースからなる。ウエブ１１の搬送条件は、ウエブ張力＝２００Ｎ／ｍ、ラップ角＝９０°として、搬送速度２０〜６０ｍ／ｍｉｎにおけるウエブ１１に対するウエブ案内ローラ１８の摩擦力を測定した。

［実験２］〜［実験８］
実験１のウェブ案内ローラ１８に代えて、Ｐｖ、Ｐｍ、Ｈｖ−ｍをそれぞれ表１の各実験２〜８の「Ｐｖ」、「Ｐｍ」、「Ｈｖ−ｍ」としたウエブ案内ローラ１８を用いた。そして実験１とともに、ウエブ案内ローラ１８でのスリップの有無と面写りの有無を評価した。スリップの発生が無く、擦り傷や引きつれしわの発生がなかった場合を「○」、スリップは少し発生したが、擦り傷や引きつれしわはほとんど確認されなかった場合を「△」、スリップが発生して擦り傷や引きつれしわが発生した場合を「×」と評価し、表１における「スリップ」欄にこの結果を示す。また、面写りが無かった場合を「○」、面写りが多少あったものの実用上問題ない程度であった場合を「△」、面写りが確認された場合を「×」と評価し、この結果を表１の「面写り」欄に示す。

［比較実験１］
本発明に対する比較実験として、直径３００ｍｍ、面長１０００ｍｍのステンレス製（メッキなし）のローラ本体に、軸間距離１５００ｍｍとなるように軸部を嵌着したサクションローラを用意した。図６に示すように、このサクションローラ２のローラ本体には、ピッチ２ｍｍ、高さ０．５ｍｍ、幅１ｍｍの略Ｖ字状の溝３を周方向に沿って形成した。また、幅１ｍｍ、溝３との境界面の曲率半径０．２ｍｍの平坦面４を形成し、径３ｍｍのサクション穴５を複数個形成した。そして、サクション穴５の中心から、幅１ｍｍ、高さ０．５ｍｍの略Ｖ字状の横溝６を軸方向に沿って形成した。

実験１のウエブ案内ローラ１８に代えてサクションローラ２を用い、その他の条件は実験１と同じとした。そして、サクションローラ２のウエブ１１に対する摩擦力を測定した。

実験１における摩擦力の測定結果は、上述した搬送速度の範囲において１５０〜３００Ｎであり、スリップは発生しなかった。また、谷部および山部による面写りも発生しなかった。一方、比較実験１での摩擦力の測定結果は、上述した搬送速度の範囲において約１００Ｎであり、実験１の測定結果よりも劣っていた。このことから、本発明のウエブ案内ローラは、ウエブに対してスリップせず、擦り傷や引きつれしわが発生しないうえ、面写りも発生しない優れた特性を有するものであるといえる。また、比較実験１のサクションローラは、吸引エアを発生させる装置を据え付ける分だけコストが掛かることを勘案すると、本発明のウエブ案内ローラは、コスト面の観点からも優れているといえる。

［比較実験２］〜［比較実験５］
実験１のウェブ案内ローラ１８に代えて、Ｐｖ、Ｐｍ、Ｈｖ−ｍをそれぞれ表１の各比較実験２〜５の「Ｐｖ」、「Ｐｍ」、「Ｈｖ−ｍ」としたウエブ案内ローラを用いた。そして実験１〜８と同様に、ウエブ案内ローラ１８でのスリップの有無と面写りの有無を評価した。評価結果については表１に示す。

以下の配合でドープ５１をつくった。
セルローストリアセテート（酢化度＝６０．７％）１００重量部
可塑剤ａ（トリフェニルフォスフェート）８重量部
可塑剤ｂ（フタル酸エステル）４重量部
マット剤０．０３重量部
溶剤成分１（ジクロロメタン）５９４重量部
溶剤成分２（メタノール）６６重量部

図５に示す溶液製膜設備５０の第２乾燥室６１における湿潤フィルム５２の温度を変えた実験１〜実験４を実施した。第２乾燥室６１における複数のローラのうち、最も上流側のローラを第１の駆動ローラとし、最も下流側のローラを第２の駆動ローラとした。そして、第１駆動ローラと第２駆動ローラとの間の搬送路に配される複数のローラはすべてフリーローラとした。第１駆動ローラと第２駆動ローラとは、ともに本発明のウエブ案内ローラ１８である。そして、第１駆動ローラの回転速度よりも第２駆動ローラの回転速度を大きくし、第１駆動ローラと第２駆動ローラとの間における湿潤フィルム５２の搬送方向における張力が表２の「張力」欄に示すように１０Ｎとなるようにした。この張力の値は、湿潤フィルム５２の幅方向１ｍあたりの値である。湿潤フィルム５２の搬送速度は表２の「搬送速度」欄に示すように１０ｍ／分とした。なお、第２乾燥室６１以外の搬送路に配した駆動ローラは、すべてウエブ案内ローラ１８とした。得られたフィルム５９に擦り傷や引きつれしわ、面写りが有るか否かを目視にて評価した。擦り傷や引きつれしわ、面写りが確認されなかった場合を「○」、確認された場合を「×」とした。この評価結果は、表２の「評価結果」欄に示す。

実験１〜４における第２乾燥室６１のウエブ案内ローラ１８をサクションローラ２に代え、比較実験１〜４を実施した。なお、第２乾燥室６１以外の搬送路に配した駆動ローラは、すべてウエブ案内ローラ１８とした。その他の条件と評価方法とは実験１〜４とそれぞれ同じである。

第２乾燥室６１における湿潤フィルム５２の温度を１００℃とし、張力を表３に示すように変化させた実験１〜３を実施した。他の条件及び評価方法は実施例２と同じである。結果は表３に示す。

実験１〜３における第２乾燥室６１のウエブ案内ローラ１８をサクションローラ２に代え、実験１〜３と同様に比較実験１〜３を実施した。結果は表３に示す。

第２乾燥室６１における湿潤フィルム５２の温度を１００℃とし、搬送速度を表４に示すように変化させた実験１〜３を実施した。他の条件及び評価方法は実施例２と同じである。結果は表４に示す。

実験１〜３における第２乾燥室６１のウエブ案内ローラ１８をサクションローラ２に代え、実験１〜３と同様に比較実験１〜３を実施した。結果は表４に示す。

溶液製膜設備５０の第１乾燥室５６における複数のローラのうち、最も上流側のローラを第１の駆動ローラとし、最も下流側のローラを第２の駆動ローラとした。そして、第１駆動ローラと第２駆動ローラとの間の搬送路に配される複数のローラはすべてフリーローラとした。第１駆動ローラと第２駆動ローラとは、どもに本発明のウエブ案内ローラ１８である。そして、第１駆動ローラの回転速度よりも第２駆動ローラの回転速度を大きくし、第１駆動ローラと第２駆動ローラとの間における湿潤フィルム５２の搬送方向における張力が、湿潤フィルム５２の幅方向１ｍあたり１００Ｎとなるようにした。湿潤フィルム５２の搬送速度は表２の「搬送速度」欄に示すように１０ｍ／分とした。なお、第１乾燥室５６以外の搬送路に配した駆動ローラは、すべてウエブ案内ローラ１８とした。

支持体から流延膜７８が剥ぎ取られる位置を第１位置、第１乾燥室５６の湿潤フィルム５２の入口を第２位置、第１乾燥室５６の湿潤フィルム５２の出口を第３位置とする。そして、第１位置及び第２位置における湿潤フィルム５２の溶媒含有率が１５０重量％となるように、ドープ５１と流延室５３の内部とバンド７２と流延膜７８の近傍に配される送風ダクトからの乾燥風との各温度を調節した。なお、溶媒含有率は、乾量基準の値であり、具体的には、サンプリングしたサンプルの重量をｘ、サンプルを完全に乾燥した後の重量をｙとするとき｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００で算出される値である。

そして、第３位置における溶媒含有率と、第２位置及び第３位置における湿潤フィルム５２の各温度とを、表３に示す各値として、実験１〜実験３を実施した。第１乾燥室５６には、空気を吹き出す送風ダクト（図示無し）と、室内のガスを室外に出すための排気ダクト（図示無し）とを設けており、送風ダクトからの空気の湿度と温度とを調節することにより、第３位置における溶媒含有率と第３位置における湿潤フィルム５２の温度とを調節した。その他の条件は、実施例２の実験３と同じである。なお、表５の「ローラ」欄における「Ａ」は本発明のウエブ案内ローラ１８であることを意味し、「溶媒含有率」欄及び「フィルムの温度」欄における「Ｐ１」は第１位置、「Ｐ２」は第２位置、「Ｐ３」は第３位置を意味する。

実験１〜実験３で得られたフィルム５９に擦り傷や引きつれしわ、面写りが有るか否かを目視にて評価した。擦り傷、引きつれしわ、面写りが確認されなかった場合を「○」、確認された場合を「×」とした。この評価結果は、表５の「評価結果」欄に示す。

実験１〜実験３における第１乾燥室５６のウエブ案内ローラ１８を、周面が平滑ないわゆるフラットローラに代え、これを比較実験１とした。また、第１乾燥室５６のウエブ案内ローラ１８を、長手方向の端部から中央に向かうに従い連続して外径が小さくなるいわゆるコンケーブローラに代え、これを比較実験２とした。なお、第１乾燥室５６以外の搬送路に配した駆動ローラは、すべてウエブ案内ローラ１８とした。その他の条件と評価方法とは実験１〜実験３と同じである。なお、表５の「ローラ」欄における「Ｂ」はフラットローラ、「Ｃ」はコンケーブローラであることを意味する。

実施例２の実験１〜実験４、実施例３と実施例４との実験１〜実験３では、湿潤フィルム５２及びフィルム５９がウエブ案内ローラ上でスリップすることはなかった。また、谷部及び山部による面写りも発生しなかった。そして、フィルム５９には擦り傷や引きつれしわがなかった。これに対して実施例２〜４の各比較実験では、温度、搬送方向における張力、搬送速度がそれぞれ高くなるほど、スリップが発生しやすくなり、面写りや擦り傷、引きつれしわが発生した。また、溶液製膜においては、１５０％以上という高い溶媒含有率の湿潤フィルムを搬送する場合があり、本発明のウエブ案内ローラを用いると、このような湿潤フィルムをスリップすることなく安定して搬送できた。そして、これにより得られたフィルムには、擦り傷ら引きつれしわ、面写りがなかった。以上の結果より、本発明のウエブ案内ローラは、製膜設備における製造過程の湿潤フィルムや製造されたフィルムを搬送するためにも好適であることがわかる。

本発明のウエブ搬送装置の概略を示す図である。ウエブ案内ローラの構成を示す斜視図である。ウエブ案内ローラの表面形状を示す拡大部分断面図である。ウエブ案内ローラの表面形状を更に拡大して示す拡大部分断面図である。ウエブ案内ローラを備える溶液製膜設備の概略図である。比較例としてのサクションローラの形状を示す説明図である。

符号の説明

１１ウエブ
１８ウエブ案内ローラ
２０ウエブ搬送装置
３０谷部
３０ａ底点
３１山部
３１ａ頂点
４０平坦面

Claims

ポリマーウエブを周面で支持しながら、前記ポリマーウエブの走行を案内するウエブ案内ローラであって、
周方向に沿って周面に交互に形成された、断面略半円形状の谷部および山部を有し、
前記谷部および前記山部のピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下、
前記谷部の底点から前記山部の頂点までの高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、
前記谷部および前記山部の曲率半径が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、
前記山部の頂点部分に、軸方向に平行な平坦面が形成され、
前記平坦面の軸方向における幅が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とするウエブ案内ローラ。
厚さ２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内のポリマーウエブの走行を案内することを特徴とする請求項１記載のウエブ案内ローラ。
請求項１または２記載のウエブ案内ローラを備えることを特徴とするウエブ搬送装置。
前記ウエブ案内ローラは、モータにより回転駆動されることを特徴とする請求項４に記載のウエブ搬送装置。