JP5972227B2 - サクションローラ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状シートを吸着しながら搬送するサクションローラであって、ローラ表面の温度ムラを少なくすることができるサクションローラ、及び当該サクションローラの製造方法に関する。

サクションローラは、高分子フィルムなどの帯状シートを負圧吸引しながら搬送するローラであり、代表的には特許文献１（特許第４８８４１６６号）に示すように表面に多数の真空吸引孔（吸着孔）が配設されており、真空吸引孔は、ローラの軸方向に延設されている空気の通路である複数のアキシャル孔（吸引路）によって真空源に導かれることにより帯状シートを吸着する構造となっている。

被搬送物である帯状シートの種類によってはシートを加温状態により所定の温度に保ちながら搬送したい場合がある。例えばセラミックグリーンシートの製造では、生産効率化の観点から加温状態により所定の温度を保ちながら搬送することが求められる。このようなシートがサクションローラ上を通過する場合においても、表面温度が他の搬送状態と同様の所定の温度に保たれていることが求められる。従来、このような帯状シートを搬送するサクションローラとして、ローラ表面の温度ムラを少なくするために熱伝導率の高い金属製のサクションローラが用いられている。

近年、このような、加温状態により所定の温度に保つ必要のある帯状シートについて、更なる生産効率向上が求められており、シート幅を広幅化することが検討されている。シートの広幅化のためには、帯状シートを搬送するサクションローラも軸方向に長尺化させる必要がある。しかし、サクションローラを長尺化するには吸引路も長尺化する必要があるが、特許文献１（特許第４８８４１６６号）のような構造の金属製サクションローラの場合、ガンドリルを用いて形成できる貫通孔の長さには限界があること等から、５００ｍｍ以上の長さの吸引路の形成は困難である。さらに、ローラを長尺化することによる重量の増加や、自重による撓みが大きくなるという問題もある。

特許文献２（特許第２８２２７５８号）、特許文献３（特許第４２０３２７１号）、及び特許文献４（特開２０１１−５１７８２号公報）では何れも吸着孔の代わりに多孔質の部材を設けたサクションローラが開示されている。ここで提案されているサクションローラでは、多孔質の部材を嵌め込む部分と吸引路部分を一体としてローラ表面側から掘穿できるため、吸引路を軸方向に穿孔して形成する必要がなく、穿孔できる長さの限界による問題は解決できる。しかし、ローラの重量増加の問題や、自重による撓みの問題は解決されていないため長尺化は難しい。

特許第４８８４１６６号公報 特許第２８２２７５８号公報 特許第４２０３２７１号公報 特開２０１１−５１７８２号公報

このような事情に鑑みた結果、本発明は、ローラ表面を加温状態により所定の温度に保つことができると共に温度ムラを少なくすることができるサクションローラであって、軸方向の長さが長くても吸引路の形成が容易で、自重による変形を生じにくく軽量なサクションローラ、及び当該サクションローラの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため種々検討し、加工が容易で軽量な繊維強化樹脂をサクションローラに用いることを考えた。繊維強化樹脂を用いたサクションローラでは、５００ｍｍ以上の長さの吸引路の加工形成も容易であり、金属に比べて軽量で自重による変形も生じにくい。しかし、繊維強化樹脂は熱伝導率が低いため、ローラ表面の温度ムラを少なくするという課題を解決できない。そこで、本発明者らはさらなる検討を行い、本発明に到達した。

すなわち本発明のサクションローラは、加温状態を保ちながら、帯状シートを搬送するサクションローラであって、前記帯状シートを吸着するための吸着孔が、外周面に複数穿孔されている、金属製外筒体；及び前記金属製外筒体に内嵌され、前記吸着孔に連通する１又は２以上の吸引路がローラ軸方向に延設され、加熱源及び／又は保熱材が保持される中空部を有する繊維強化樹脂製内筒体を備えていて、前記吸引路は、前記内筒体の外表面に凹設された溝であり、前記吸引路に接続される負圧源により、前記吸引路を通じて前記吸着孔を減圧することで、前記帯状シートが前記金属製外筒体に吸着される。

前記サクションローラの軸方向長さは、５５０〜２０００ｍｍであることが好ましい。また、前記金属製外筒体の厚みは、１〜５ｍｍであることが好ましく、前記内筒体と前記外筒体の厚みの比が、１：１０〜１：１５であることが好ましい。

前記吸引路の表面が被覆材で被覆されていることが好ましい。

前記繊維強化樹脂製内筒体は炭素繊維強化樹脂製で構成される円筒体であり、前記金属製外筒体はアルミニウム製円筒体であることが好ましい。

また、前記加熱源及び／又は前記保熱材の熱を伝える伝熱体が前記内筒体内周面に付設されていてもよい。

本発明のサクションローラの製造方法は、金属製円筒体に、複数の吸着孔を穿孔する工程；前記金属製円筒体の内周に嵌挿できる繊維強化樹脂製円筒体の外周面に、軸方向に延びる吸引路を開設する工程；及び前記吸着孔の少なくとも１つ以上が前記吸引路に連通するように、前記金属製円筒体と前記繊維強化樹脂製円筒体とを嵌合する工程を含む。

前記吸引路の開設は、吸引路形成材がローラ軸方向に延設している繊維強化樹脂製円筒体を形成し、次いで該吸引路形成材を除去する工程を含んでもよい。

本発明のサクションローラは、サクションローラの軸方向の長さを長尺化できるので、広幅な帯状シートも搬送することができ、且つ加温状態を安定的に保ちながら被搬送物を搬送することができる。また、本発明のサクションローラの製造方法は、５００ｍｍ以上の長さの吸引路を容易に形成することができる。

本発明の第一実施形態のサクションローラの構成を説明するための斜視図。 本発明の第一実施形態のサクションローラを示す軸方向断面模式図。 吸着孔の開設パターンを示す模式図。 本発明の第二実施形態のサクションローラを示す径方向断面模式図。 本発明のサクションローラの吸引路の形成方法の一例を示す断面模式図。 本発明のサクションローラの吸引路の形成方法の他の一例を示す断面模式図。 本発明の第三実施形態のサクションローラの一例を示す径方向断面模式図及び軸方向断面模式図。 本発明の第三実施形態のサクションローラの他の一例を示す径方向断面模式図。 本発明の第三実施形態のサクションローラの一使用形態を示す径方向断面模式図。 本発明のサクションローラの解析モデルを示す径方向断面模式図。 解析モデル１の周方向距離−表面温度特性を示す図。 解析モデル４の周方向距離−表面温度特性を示す図。

以下本発明の実施形態について説明するが、今回、開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。なお、本発明の説明に用いる各図面は、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

本発明のサクションローラは、加温状態を保ちながら、帯状シートを搬送するサクションローラであって、前記帯状シートを吸着するための吸着孔が、外周面に複数穿孔されている、金属製外筒体及び、前記金属製外筒体に内嵌され、前記吸着孔に連通する１又は２以上の吸引路がローラ軸方向に延設され、加熱源及び／又は保熱材が保持される中空部を有する繊維強化樹脂製内筒体を備えたサクションローラである。

〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態に係るサクションローラについて、図１及び図２に基づいて説明する。
サクションローラ１０は、吸着孔１１が外周面に複数穿孔されている中空円筒状の外筒体１２と、該吸着孔１１に連通しローラ軸方向に延設した吸引路１３が周方向にほぼ等間隔に周設され、該外筒体１２に内嵌される中空円筒状の内筒体１４とを備えている。

サクションローラ１０の軸方向長さは５５０ｍｍ以上２０００ｍｍ以下であることが好ましく、７００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であることがより好ましい。

外筒体１２は中空円筒状であり、その厚みは１〜５ｍｍであることが好ましく、２〜３．５ｍｍであることがより好ましい。外筒体の厚みが厚すぎるとローラが重くなってしまうからであり、外筒体１２の厚みが薄すぎると表面温度に温度ムラが出来やすくなるからである。

外筒体１２は、表面温度を均一にするために熱伝導率の高い金属材料で構成されている。また、ローラの重量が重くなりすぎないようにするため、密度の低い金属が好ましく、具体的にはアルミニウム、マグネシウム、銅など又はその合金などを用いることが出来るが、より好ましくはアルミニウムが用いられる。

吸着孔１１は、外筒体１２の径方向に穿孔された、外筒体１２を貫通する断面円形の円柱状の孔で、各吸着孔１１が等間隔を置いて複数開設された軸方向に延びる列をなし、更にこのような複数の吸着孔１１，１１，１１，…からなる吸着孔の列が、周方向にほぼ等間隔に設けられている。吸着孔１１の開口面積は、０．１〜０．５ｍｍ²であることが好ましい。開口面積が大きすぎると被搬送物に吸着痕が生じやすくなり、開口面積が小さすぎると被搬送物を保持する力が弱くなってしまうからである。

吸着孔１１の形成方法は特に限定せず、ドリルやレーザー加工機等で外筒体表面から穿孔して形成する方法や、その他の公知の方法を用いて形成することができる。吸着孔１１の形成は、外筒体１２と内筒体１４とを嵌合した状態で行ってもよいし、外筒体１２と内筒体１４とを嵌合する前の外筒体１２に行ってもよい。

さらに、外筒体１２表面は、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて耐摩耗性、潤滑性、耐蝕性、耐酸化性、絶縁性、密着性などを向上させる目的で下地処理や表面処理を施してあってもよい。また、吸着孔形成などの際に生じたバリを除去するためにバリ取りなどを施すがことが好ましい。さらに、真円度や円筒度、表面粗さなどの精度を向上させるために研磨などを施してもよい。

内筒体１４は、長さ５００ｍｍ以上でも吸引路の形成が容易で、自重で撓むことの少ない軽量でヤング率の高い材料が好ましく用いられる。具体的には、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアミド系繊維などの強化繊維で強化された繊維強化樹脂（ＦＲＰ）などを用いることができ、好ましくは炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が用いられる。繊維強化樹脂のマトリックス樹脂としては熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂のいずれを用いてもよいが、耐熱性の観点から熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。

内筒体１４は中空円筒状であり、外筒体１２に内嵌されている。内筒体１４の厚みは、強度や伝熱効率の点から２０〜７５ｍｍであることが好ましく、３５〜５０ｍｍであることがより好ましい。また、内筒体１４と外筒体１２の厚みの比は１：１０〜１：１５であることが好ましい。

内筒体１４の形成方法は特に限定せず、内筒体１４の材料に応じて適切な方法を用いることができる。マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用いる繊維強化樹脂の場合例えば、シートワインディング法などのプリプレグシートを用いて成形する方法や、フィラメントワインディング法、ＲＴＭ法、ＶａＲＴＭ法、圧縮成形法などを用いることができ、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いる繊維強化樹脂の場合例えば、押出成形法や引抜成形法、真空成型法、圧縮成形法などを用いることができる。また、その他の公知の方法を用いることもできる。なお、内筒体１４は１回の成形により形成してもよいが、円筒を２以上に分割した半円筒状や四分円筒状のような形状のパーツを個々に成形した後、これらを固着等することにより円筒状の内筒体１４に形成してもよい。

吸引路１３は、吸着孔１１と連通し、内筒体外表面に凹設されたローラ軸方向に貫通する溝で、周方向にほぼ等間隔に４５°の間隔で８本配設されている。吸引路１３の幅（周方向距離）は吸着孔１１の幅より広いことが好ましく、また、８〜３５ｍｍが好ましい。吸引路１３の断面積は真空引きの効率の点から１５〜４０ｍｍ²であることが好ましい。

吸引路１３は、内筒体１４の成形に際して形成してもよいし、円筒状成形体の表面を後加工することにより形成してもよい。
表面の後加工による吸引路の形成方法としては特に限定しないが、グラインダーやレーザー加工機などを用いた研削や切削などにより溝を形成すればよい。従って、５００ｍｍ以上の長さの吸引路１３でも容易に形成することができる。

さらに、内筒体１４表面は、内筒体１４の形成や表面の後加工などの際に生じたバリを除去するためにバリ取りを施すことが好ましく、真円度や円筒度、表面粗さなどの精度を向上させるために研磨などを施してもよい。

内筒体１４と外筒体１２とを嵌合する方法は特に限定しないが、例えば、内筒体１４に外筒体１２を焼嵌することによって嵌合することができる。その他公知の方法を用いて嵌合させることもできる。

尚、サクションローラ１０では吸着孔１１の開口形状は円形であるが、本発明のサクションローラはこれに限定されない。円形などの楕円形、四角形などの多角形又は任意の形状であってもよいが、好ましくは円形である。また、吸着孔１１の形状は柱体に限らず、錐台形状やラッパ形状、釣鐘形状などやそれらを組み合わせた形状であってもよい。

吸着孔１の開設パターンは特に限定せず、図３に示すように、（ａ）一定でない間隔で吸着孔を開設する、（ｂ）等間隔ではあるが千鳥格子状に吸着孔を開設する、（ｃ）ランダムに開設するなど種々のパターンで開設することができる。なお、図２（ａ）〜（ｃ）はローラの円筒側面を展開して平面上に表したものの一部である。（ｃ）のようなパターンでは、外筒体と内筒体を嵌合する際に周方向の位置合わせが簡単になるというメリットがある。

また、サクションローラ１０では吸引路１３はほぼ等間隔に４５°の間隔で８本配設されているが、本発明のサクションローラの吸引路の間隔は等間隔に限らない。また、吸引路の本数も限定しない。好ましくは５〜４５°の間隔で等間隔に配設されている形態である。なお、吸引路の間隔の角度はサクションローラの径に依存し、サクションローラの直径が８０〜５００ｍｍの場合、吸引路と吸引路の間の距離は８〜３０ｍｍであることが好ましい。以上のような形態では、吸引路の本数は８〜７２本となる。

吸引路１３は断面略四角形状の溝であるが、断面形状は特に限定せず、Ｖ字状溝やＵ字状溝などであってもよい。また、円形などの楕円形、多角形、又はその一部を切断したような形状の断面であってもよい。

吸引路１３は内筒体外表面に軸方向に平行に凹設されているが、ローラの両端に開口した連通路であればよく、ローラ軸方向に対して所定角度傾いて凹設してもよいし、ローラ表面に螺旋（弦巻線）状に凹設されていてもよい。
また、吸引路は内筒体を軸方向に貫通する孔でもよい。その場合、吸着孔を外筒体だけでなく吸引路に達するように内筒体も穿孔させることで、吸引路と吸着孔を連通させることができる。

以上のような構成を有するサクションローラ１０の使用方法について説明する。
サクションローラ１０は、ローラを加温状態にするため、中空部１に加熱源、保熱材又は加熱源と保熱材の組み合わせを保持することができる。
加熱源はローラを所定の温度に加温するもので、例えばヒーターなどを用いることができる。加熱源は、ローラの外部に設置することもできる。
保熱材は、ローラの温度変化を小さくするために熱を保持する。例えばローラの温度が低下した場合には保熱材に保持された熱によってローラが加温されることで温度変化を小さくすることができる。保熱材は、熱を保持するため、熱伝導率の低い材料からなることが好ましく、例えばシリコーン油などの油を用いることができる。保熱材は中空部１を満たしていることが好ましい。
また、ローラを回転させるための機構に連結するための連結部がローラ両端部に設けられていてもよく、中空部１に回転軸を内挿してもよい。

以上のような構成を有する本発明のサクションローラは、吸引路１３に、負圧源を接続して用いられる。吸引路１３及び、吸引路１３と連通する吸着孔１１を減圧することで、シート状部材を吸着することができる。この状態でローラを加温しつつ回転させることによりシート状部材を吸着させながら搬送することができる。本発明のサクションローラは、外筒体１２が熱伝導率の高い金属で作成されていることから、吸引路１３が形成されている内筒体１４がＦＲＰで構成されているにもかかわらず、所定温度を例えば６０〜１００℃、例えば８０℃程度に設定した場合において、後述のシミュレーションで示すようにローラ表面温度の温度ムラ（ローラがシート状部材と接触する部分のうち、最も温度が高い部分と最も温度が低い部分の差）を２℃以内におさめることができる。特に好ましい形態では１℃以内におさめることができる。

〔第二実施形態〕
本発明の第二実施形態に係るサクションローラについて、図４に基づいて説明する。
サクションローラ２０は、上述の第一実施形態と同様に吸着孔２１が外周面に複数穿孔されている中空円筒状の外筒体２２と、該吸着孔２１に連通しローラ軸方向に延設した断面略円形状の吸引路２３が周方向にほぼ等間隔に周設され、該外筒体２２に内嵌される中空円筒状の内筒体２４とを備え、さらに、該吸引路２３の内側表面に被覆材２５が設けられている。

被覆材２５は、吸引路２３の空気漏れを防ぐ効果や管摩擦係数を小さくする効果などが得られ、真空引きの際の効率を上げることに役立つ。また、吸引路２３の耐久性を高める効果なども得られる。

被覆材２５の構成材料、配設方法は特に限定せず、表面樹脂コーティングにより形成してもよいし、別途、吸引路２３の内周面形状に対応する形状を有する被覆材を吸引路２３内に嵌合することにより形成してもよい。また、吸着孔２１の内側表面にも同様に被覆部材を貼設してもよい。

吸引路２３は代表的には図５又は６に示すような方法で形成することができる。
図５に示す方法では、内筒体２４ａ表面に吸引路形成材２６ａの一部が露出するように、吸引路形成材２６ａを内筒体２４ａ内にローラ軸方向に延設するように配置し（図５（ａ））、その後、吸引路形成材２６ａを除去する（図５（ｂ））ことで内筒体２４ａ表面に凹設された吸引路２３ａが形成される。
図６に示す方法では、内筒体２４ｂ内に吸引路形成材２６ｂをローラ軸方向に延設するように配置し（図６（ａ））、その後、吸引路形成材２６ｂを除去する（図６（ｂ））ことで内筒体２４ｂ内を軸方向に貫通する孔２３ｂ’が形成される。さらに、内筒体２４ｂの外表面を少なくとも孔２３ｂ’に達するまで研磨することにより、孔２３ｂ’の一部を内筒体２４ｂの外表面に開口させる（図６（ｃ））ことで、内筒体２４ｂ外表面に凹設された吸引路２３ｂが形成される。

吸引路形成材２６ａ又は２６ｂは、熱を加えて溶融させることにより、あるいは、溶媒に溶かすことによって除去することができる。熱を加えて溶融させることにより除去する方法を用いる場合、内筒体２４を構成する繊維強化樹脂のマトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いると熱により変形する恐れがあるため、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
このような方法を用いることで、吸引路形成材の長さに応じた長さの吸引路２３を形成することができる。従って、５００ｍｍ以上の長さの吸引路２３でも容易に形成することができる。

〔第三実施形態〕
第一実施形態及び第二実施形態では中空部の熱が、内筒体を通じて外筒体を加温するが、更に伝熱効率をあげるために、熱伝導率の高い物質からなる伝熱体を内筒体の内周面に内設してもよい。伝熱体は、加熱源や保熱材などの中空部の熱を高い熱伝導率により効率よく伝えることができる。加熱源がローラの外部に設置してある場合は外部の加熱源の熱をローラ内部に導く目的で伝熱体を設けることもできる。
また、伝熱体や中空部の熱を外筒体に伝えるため、外筒体の内周面と伝熱体の外周面とを連結するように内筒体内部に複数埋設された、熱伝導率の高い物質からなる柱状の伝熱連結部材を有していてもよい。

伝熱体は図７に示すように、内筒体３４に内嵌された中空円筒状の伝熱体３７と、伝熱体３７と外筒体３２を連結するように内筒体３４内に埋設された伝熱連結部材３８との組み合わせでもよいし、図８に示すように内筒体４４の内周面に貼り付けられた複数のシート状の伝熱体４７であってもよい。

伝熱体及び伝熱連結部材は、銅などの熱伝導率の高い物質からなることが好ましい。また、伝熱連結部材はヒートパイプであってもよい。

以上のような構成を有するサクションローラ３０の使用形態の一例を図９に示す。
図９に示す使用形態では、図７に示すサクションローラ３０の中空部に加熱源２、保熱材３及び回転軸４を保持している。

〔製造方法〕
本発明のサクションローラの製造方法は、
（１）金属製円筒体に複数の吸着孔を穿孔する工程、
（２）前記金属製円筒体の内周に嵌挿できる繊維強化樹脂製円筒体の外周面に、軸方向に延びる吸引路を開設する工程、及び
（３）前記吸着孔の少なくとも１つ以上が前記吸引路に連通するように、前記金属製円筒体と前記繊維強化樹脂製円筒体とを嵌合する工程
を含む。

前記吸着孔は例えば、ドリルやレーザー加工機等を用いて前記金属製円筒体表面をローラ径方向に穿孔することにより形成することができる。
前記吸着孔の穿孔は、前記金属製円筒体と前記繊維強化樹脂施円筒体を嵌合する前におこなってもよいし、前記金属製円筒体と前記繊維強化樹脂製円筒が嵌合された状態でおこなってもよい。

前記吸引路の開設は例えば、前記繊維強化樹脂施円筒体外表面にグラインダーやレーザー加工機などを用いて研削や切削することにより開設することができる。
他の方法として、吸引路形成材を前記繊維強化樹脂施円筒体内にローラ軸方向に延設するように配置し、その後該吸引路形成材を除去することにより開設することもできる。
また別の方法として、前記繊維強化樹脂製円筒体の軸方向に延設する貫通孔を形成した後、該繊維強化樹脂製円筒体の外周面を研磨して、該貫通孔の一部が該外周面にて開口することにより開設することもできる。前記貫通孔の形成は例えば、吸引路形成材を前記繊維強化樹脂施円筒体内にローラ軸方向に延設するように配置し、その後該吸引路形成材を除去することにより行うことができる。

前記金属製円筒体と前記繊維強化樹脂製円筒体とを嵌合する方法は特に限定しないが、焼き嵌めや冷やし嵌めなどによって外嵌や内嵌することにより行うことができる。

〔数値解析〕
本発明の外筒体の厚みとローラ表面の温度保持との関係について、解析モデル１〜４に基づいて説明する。数値解析に用いた解析モデルは、本発明の範囲を限定するものではない。

（解析モデル１）
図１０に示すように、内径φ_１が２５０ｍｍ、外径φ_２が３４０ｍｍ、外筒体の厚みｄが３ｍｍのサクションローラ５０を２７℃の気体中で角速度１．３２４ｒａｄ／ｓで回転させた。前記サクションローラ５０は、アルミニウムを外筒体５１として採用し、ＣＦＲＰを内筒体５２として採用した。前記内筒体の内側中空部には出力１３５０Ｗの加熱源５３を取り付け、保熱材５４としてシリコーン油を採用し、中空部をシリコーン油で満たした。前記ＣＦＲＰの熱伝導率は８Ｗ／（ｍ・Ｋ）、前記ＣＦＲＰの熱伝導率は２２８Ｗ／（ｍ・Ｋ）、前記シリコーン油の熱伝達率は５１Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）、前記気体の熱伝達率は７Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。前記ＣＦＲＰの熱伝導率については、本発明に用いることが出来るＣＦＲＰを、熱線法を用いる非定常熱流法により測定した値を用いた。また、前記熱伝達率については計算により求めた。このサクションローラを、ローラ表面温度が所定温度T_C（８０℃）になるように前記加熱源により加温した時の熱分布を、熱流体解析ソフトウェア（Ｐｒｏ／ＭＥＣＨＡＮＩＣＡ）を用いて数値解析を行った。この結果を図１１に示す。図１１はローラ表面の周方向距離−表面温度特性を示した図である。

（解析モデル２）
外筒体の厚みｄが２ｍｍである以外は解析モデル１と同様のサクションローラについて、解析モデル１と同様に数値解析を行った。

（解析モデル３）
外筒体の厚みｄが１ｍｍである以外は解析モデル１と同様のサクションローラについて、解析モデル１と同様に数値解析を行った。

（解析モデル４）
外筒体が無い（外筒体の厚みｄが０ｍｍである）以外は解析モデル１と同様のサクションローラについて、解析モデル１と同様に数値解析を行った。この結果を図１２に示す。図１２はローラ表面の周方向距離−表面温度特性を示した図である。

また、解析モデル１〜４の解析結果について、それぞれのローラ表面温度の最高値T_h、最低値T_L、温度ムラ（最高温度と最低温度の差(T_h-T_L)）を表１に示す。

表１に示すように、外筒体を有しない解析モデル４は温度差２℃以内を達成できなかった。これに対し解析モデル１〜３はいずれも、温度差２℃以内を達成できた。
解析モデル１〜３との比較からわかるように、外筒体の厚みが厚くなるほど温度ムラを小さくでき、外筒体厚み３ｍｍのモデルでは温度ムラ１℃以内を達成できた。しかしながら、外筒体の厚みを厚くするほどローラの重量は増加し、また、外筒体の厚み増大による温度ムラ低減の効果は正比例の関係になく、厚みが厚くなるほど厚みの増加に対する温度ムラ低減の効果の伸びが鈍化することから、外筒体の厚みは３ｍｍ程度が好ましい。

ローラ表面を加温状態により所定温度に保つことができると共に温度ムラを少なくすることができるサクションローラの軸方向長さを５００ｍｍ以上に長尺化できるので、所定温度に保つ必要のある部材を広幅化して搬送することが出来、生産効率を向上させることができる。

１ 中空部
２ 加熱源
３ 保熱材
４ 回転軸
１０，２０，３０，４０ サクションローラ
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，２１，３１，４１ 吸着孔
１２，２２，３２，４２ 外筒体
１３，２３，２３ａ，２３ｂ，３３，４３ 吸引路
１４，２４，２４ａ，２４ｂ，３４ 内筒体
２３ｂ’ 孔
２５ 被覆材
２６ａ，２６ｂ 吸引路形成材
３７，４７ 伝熱体
３８ 伝熱連結部材
５０ サクションローラ解析モデル
５１ 解析モデル外筒体
５２ 解析モデル内筒体
５３ 解析モデル加熱源
５４ 解析モデル保熱材

Claims (9)

1. 加温状態を保ちながら、帯状シートを搬送するサクションローラであって、
   前記帯状シートを吸着するための吸着孔が、外周面に複数穿孔されている、金属製外筒体；及び
   前記金属製外筒体に内嵌され、前記吸着孔に連通する１又は２以上の吸引路がローラ軸方向に延設され、加熱源及び／又は保熱材が保持される中空部を有する繊維強化樹脂製内筒体
   を備えていて、
   前記吸引路は、前記内筒体の外表面に凹設された溝であり、
   前記吸引路に接続される負圧源により、前記吸引路を通じて前記吸着孔を減圧することで、前記帯状シートが前記金属製外筒体に吸着されるサクションローラ。
2. 前記サクションローラの軸方向長さは、５５０〜２０００ｍｍである請求項１に記載のサクションローラ。
3. 前記金属製外筒体の厚みは、１〜５ｍｍである請求項１又は２に記載のサクションローラ。
4. 前記内筒体と前記外筒体の厚みの比が、１：１０〜１：１５である請求項１〜３のいずれか１項に記載のサクションローラ。
5. 前記吸引路の表面が被覆材で被覆されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のサクションローラ。
6. 前記繊維強化樹脂製内筒体は炭素繊維強化樹脂製で構成される円筒体であり、
   前記金属製外筒体はアルミニウム製円筒体である請求項１〜５のいずれか１項に記載のサクションローラ。
7. 前記加熱源及び／又は前記保熱材の熱を伝える伝熱体が前記内筒体内周面に付設されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のサクションローラ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のサクションローラの製造方法であって、
   金属製円筒体に、複数の吸着孔を穿孔する工程；
   前記金属製円筒体の内周に嵌挿できる繊維強化樹脂製円筒体の外周面に、軸方向に延びる吸引路を開設する工程；及び
   前記吸着孔の少なくとも１つ以上が前記吸引路に連通するように、前記金属製円筒体と前記繊維強化樹脂製円筒体とを嵌合する工程
   を含む製造方法。
9. 前記吸引路の開設は、吸引路形成材がローラ軸方向に延設している繊維強化樹脂製円筒体を形成し、次いで該吸引路形成材を除去する工程を含む請求項８に記載の製造方法。
   

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