JP6408347B2 - ウェブの巻取方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状で長尺のウェブを円筒状の巻芯に巻き取るウェブの巻取方法に関する。

プラスチックフィルムやプラスチックシート等の帯状で長尺のウェブを円筒状の巻芯に巻き取るウェブの巻取方法が、例えば特許文献１で知られている。このものでは、巻芯の外周面に緩衝材を巻き付け、この緩衝材に設けられた溝の内部にウェブの端部を落とし込んで固定した後に、ウェブの巻き取りを行っている。

このものでは、ウェブ端縁が溝内に位置して、緩衝材の外周面にウェブ端縁による段差が発生しなくなる。然し、溝のエッジ部分に当接するウェブの部分に巻締めによる押付力とその反力とが集中して作用し、その結果として芯痕が発生する。この芯痕は、その上に巻重ねられた２周目以降のウェブの部分にも転写される。特に光拡散フィルムのような光学系用途のウェブの場合、このような芯痕は目立ちやすく、歩留まりを向上させる上で、芯痕の発生を抑制する必要がある。

また、当該緩衝材はとても柔らかい物であり、溝を特定の角度を有するように制度良く作製することは技術的に非常に困難である。

特開２００９−２４２０５９号公報

本発明は、以上の点に鑑み、芯痕の発生を抑制することが可能で、実施するにあたり技術的な困難性を有しないウェブの巻取方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、長尺状のウェブを円筒状の巻芯に巻き取る本発明のウェブの巻取方法は、巻芯の外周面に緩衝材を巻き付ける第１工程と、緩衝材の外周面にウェブの端部を固定する第２工程と、固定されたウェブの端部に沿って緩衝材に切り込みを形成する第３工程と、切り込みを形成した後に、ウェブの巻き取りを行う第４工程とを含むことを特徴とする。

本発明においては、前記第２工程にて、前記緩衝材の外周面に粘着シートを貼付し、ウェブの先端部分が粘着シートの側縁よりも張り出すようにウェブの端部を貼り付けて固定し、前記第３工程にて、前記ウェブの先端部分を切断すると同時に緩衝材に切り込みを形成し、ウェブの切断された切り端を除去することが好ましい。

尚、本発明において、「緩衝材の外周面に固定されるウェブの端部に沿って緩衝材に切り込みが形成され（切り込みを形成した）」とは、緩衝材にウェブ端部を固定した後に、ウェブ端部に沿って緩衝材に切り込みを形成する場合と、緩衝材に切り込みを形成した後に、切り込みに沿うようにウェブ端部を緩衝材に固定する場合との両方を含む概念である。但し、前者の場合には、緩衝材の切り込みに対してウェブ端部の位置合わせを行うという面倒な作業が不要となり、作業性がよい。

本発明によれば、緩衝材の外周面に固定されるウェブの端部に沿って緩衝材に切り込みを形成するため、緩衝材の外周面にウェブを巻き付ける際、ウェブ端部が切り込みに沿って緩衝材に沈み込む。このため、ウェブ端部による段差が減少する。しかも、巻締めによる押付力やその反力が集中して作用する溝のエッジ部分も存在しない。従って、芯痕の発生を抑制することができる。また、本発明を実施するにあたり、特別な加工精度とかも必要としない。

（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態のウェブの巻取方法を説明する図。 本発明の実施形態のウェブの巻取方法を説明する図。 図２のＡ部の拡大図。

以下、図面を参照して、ウェブＷを帯状で長尺のものとし、このウエブＷを図外の繰出ロールで繰り出しながら、円筒状の巻芯に巻き取る場合を例に、本発明の実施形態のウェブの巻取方法について説明する。

先ず、図１（ａ）に示すように、巻芯１の外周面に緩衝材２を巻き付ける。巻芯１は、ウェブＷを巻き取る上で必要な強度を有していることが望ましく、例えば、紙（後述する樹脂を含浸した紙を含む）、ゴム類、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂などの樹脂や、それらをガラス繊維、カーボン繊維およびアラミド繊維などの強化繊維で強化した各種強化プラスチック材料、さらには鉄、アルミニウム、銅およびステンレス類などの金属や合金、またそれらの複合体等で構成することができる。紙に含浸する樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂などを例示することができる。巻芯１の寸法は、ウェブＷの長さや厚さ、巻き取り時の張力等により適宜選択され、例えば、ウェブＷの幅に相当する巻芯１の長さは０．００５ｍ〜５ｍ、内径は０．５ｃｍ〜５０ｃｍ、肉厚は１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定することができる。

緩衝材２は、例えば、各種ゴム類のような弾性体や、不織布、フェルトおよび合成皮革などの易成型材、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリウレタン樹脂およびポリスチレン系樹脂などからなる発泡樹脂、およびそれらの複合体等で構成することができる。緩衝材２の巻き付け方法については、図示したように巻芯１の外周と同じ長さのシート状の緩衝材２で巻芯１を覆うように包む方法が一般に用いられるが、幅の狭いシート状の緩衝材２を巻芯１に螺旋状に巻き付けるようにしてもよい。緩衝材２の厚さは、例えば、０．２ｍｍ〜５０ｍｍの範囲、好ましくは０．５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲、さらに好ましくは０．７ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することができる。緩衝材２を発泡樹脂で構成する場合、歪み２５％における圧縮応力（ＪＩＳ Ｋ６７６７に準じて測定）が１０〜２５０ｋＰａとなるような反発性を有することが好ましい。また、緩衝材２の巻芯１への固定には、両面粘着シート（例えば、アクリル樹脂系粘着シート）などを用いることができる。

次に、緩衝材２の外周面にウェブＷの端部を固定する。ウェブＷとしては、単層あるいは多層のプラスチックフィルム、紙、金属箔、粘着シート等を用いることができる。ウェブＷに用いるプラスチックフィルムとしては、後述する芯材に用いる高分子樹脂を例示することができる。ウェブＷ端部の固定方法としては、図１（ａ）に示すように、緩衝材２の外周面の任意の位置に粘着シート（芯止めテープ）３を貼付し、図１（ｂ）に示すように、この粘着シート３よりもウェブＷの先端が張り出すように、ウェブＷの端部を緩衝材２に固定することができる。粘着シート３としては、例えば、粘着剤面が表出した両面粘着テープを用いることができる。両面粘着テープとしては、芯材の両側に粘着剤層を設けたものや芯材の無い粘着剤層のみのものを例示することができる。粘着シート３によるウェブＷの段差を低減する観点から、芯材の無いものを用いることが好ましい。必要により粘着剤層を複数積層したり、他の機能層を積層しても良い。粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ポリエステル系、ウレタン系、エポキシ系などを例示でき、これらを適宜選択して一種又は二種を混合して用いても良い。粘着層の厚みとしては特に限定されることはないが、なるべく薄い方が好ましく、具体的には０．５〜３００μｍが好ましく、１〜１００μｍがさらに好ましく、１．５〜５０μｍが特に好ましい。０．５μｍ未満であると粘着力が不足してウェブＷの端部をしっかり固定できなくなったり、均一な被膜を得ることが難しい場合がある。３００μｍを超えると、製膜時の製造速度が遅くなることでのコスト上昇を招いたり、被膜断面からの粘着剤のはみ出しによりウェブＷに粘着剤が付着するなどの不具合が生じる場合がある。芯材としては、紙類、不織布、シート状のゴム類、シート状の高分子樹脂、アルミニウムや銅等の金属箔などから適宜選択して単層あるいは積層して用いることができる。芯材に用いる高分子樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などを例示することができる。

次いで、図１（ｂ）に示すように、粘着シート３よりも張り出したウェブＷの先端部分にカッター（図示省略）の刃ＢをウェブＷの表面から緩衝材２に進入するように入れ、ウェブＷの先端部分を切断すると共に緩衝材２に切り込み２１を形成し、ウェブＷの切断部分より先方の切れ端Ｗｏを除去する。これにより、上記固定されたウェブＷの端部に沿って緩衝材２に切り込み２１が形成される。切断するウェブＷの先端部分（粘着シート３の側縁より張り出した部分）の長さは短い方が好ましく、具体的には１０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、３ｍｍ以下が特に好ましい。粘着シート３の側縁から張り出していないことが最も好ましい。粘着シート３の側縁から張り出した部分の長さが長いと、ウェブＷの端部が固定されていないので、２周目のウェブＷが巻かれる際に端部がめくれて折れ曲がってしまったり、ウェブＷの厚みが厚い場合にはコシがあるので端部に外周に向かう方向への反発力が発生して、芯痕が余計に発生してしまう原因となってしまうことがある。切り込み２１の深さは、巻芯１まで達していてもよく、後述するウェブＷの巻取時にウェブＷ端部が沈み込むことができる深さであれば巻芯１に達していなくてもよい。具体的には、切り込み２１の深さは、ウェブＷと粘着シート３の厚みを足した合計の厚み（以下「厚みＴ」という）未満であっても、ウェブＷ端部が沈み込む深さであればよいが、厚みＴ以上の深さであることが好ましく、厚みＴの１．１倍、１．３倍、１．５倍等の深さであることが好ましい。尚、ウェブＷの端縁に沿って緩衝材２に刃を入れることにより、ウェブＷを切断することなく、切り込み２１を形成してもよい。

切り込み２１を形成した後、図２に示すように、ウェブＷを所定の速度、張力で巻き取る。巻き取り速度は、例えば１ｍ／ｍｉｎ〜５００ｍ／ｍｉｎの範囲に設定することができ、張力は、例えば１〜１０００Ｎ／ｍ（幅１ｍ当たり）の範囲に設定することができる。ウェブＷの巻き取り時、図３に拡大して示すように、２周目、３周目とウェブＷが巻き取られることにより、巻取ロールＲの内側方向（つまり巻芯１に向かう方向）に発生する内部応力により、ウェブＷの端部が切り込み２１に沿って緩衝材２に沈み込む。このため、得られた巻取ロールＲにおいて、ウェブＷの端部による段差が減少される。

以上説明したように、本実施形態によれば、緩衝材２の外周面に固定されるウェブＷの端部に沿って緩衝材２に切り込み２１を形成するため、ウェブＷの巻き取り時に切り込み２１に沿ってウェブＷ端部が緩衝材２に沈み込み、ウェブＷの端部による段差の発生が減少される。しかも、巻締めによる押付力やその反力が集中して作用する溝のエッジ部分も存在しない。従って、芯痕の発生を抑制することができる。

また、緩衝材２に切り込み２１を形成した後に切り込み２１に沿ってウェブＷ端部を固定することも可能であるが、上記実施形態の如くウェブＷ端部を固定した後に切り込み２１を形成すれば、緩衝材２の切り込み２１に対するウェブＷ端部の位置合わせという作業者にとって面倒な作業が不要となり、作業性が向上する。

次に、本発明の効果を確認するため、次の実験を行った。本実験では、ウェブＷとして厚さが９５μｍ、幅が３００ｍｍである単層のポリ塩化ビニルフィルム（ＰＶＣフィルム）を用いた。巻芯１として内径６インチ、肉厚８ｍｍのアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）製のものを用い、この巻芯１の外周面に緩衝材２として厚さ１ｍｍ（５ｍｍ圧縮品）の発泡ポリウレタンシート（セキスイウレタン加工製「発泡ウレタン３３Ｈ圧縮品」）を巻き付けた。緩衝材２の外周面の巻芯１の全幅に亘って厚さ５μｍで幅１０ｍｍの芯材無しのアクリル系粘着シート３を貼付した。ウェブＷの先端部分が粘着シート３の側縁よりも５０ｍｍ程度張り出すように貼り付けて固定し、粘着シート３の側縁より約２ｍｍ張り出した箇所をウェブＷの表面から緩衝材２に刃先が進入するようにカッターの刃Ｂを入れ、ウェブＷの先端部分を切断すると同時に緩衝材２に切り込み２１を形成した。ウェブＷの切断された切れ端Ｗｏを除去することで、ウェブＷの端部に沿って緩衝材２に切り込み２１が形成された。そして、張力２００Ｎ／ｍ、速度５ｍ／ｍｉｎでウェブＷを５０ｍ分巻き取った。このようにして得た巻取ロールを「実施例１」とする。

また、発泡ウレタン３３Ｈ圧縮品の厚さを２ｍｍ（１０ｍｍ圧縮品）とした点を除き、上記実施例１と同様の方法で得た巻取ロールを「実施例２」とした。ウェブＷとして、両側を剥離フィルムで積層した芯材無しの粘着シート（リンテック社製「Ｏｐｔｅｒｉａ（登録商標）」ＭＯ−Ｔ０１５）を用いた点を除き、上記実施例２と同様の方法で得た巻取ロールを「実施例３」とした。緩衝材２として、発泡ウレタンシートであるイノアック社製「ＰＯＲＯＮ（登録商標）ＭＳ−４０Ｐ」、イノアック社製「ＰＯＲＯＮ（登録商標）ＳＲ−Ｓ−４０Ｐ」を用いた点を除き、上記実施例３と同様の方法で得た巻取ロールを夫々「実施例４」、「実施例５」とした。

これらの実施例１〜５に対する比較のため、次の比較実験を行った。比較実験では、緩衝材２を巻き付けずに巻芯１に直接ウェブＷを巻き付けた点を除き、上記実施例１と同様の方法で得た巻取ロールを「比較例１」とした。また、緩衝材２に切り込み２１を形成しない点を除き、上記実施例１，３と同様の方法で得た巻取ロールを夫々「比較例２」，「比較例４」とした。また、緩衝材２を巻き付けずに巻芯１に直接ウェブＷを巻き取り、このウェブＷとして「Ｏｐｔｅｒｉａ」を用いた点を除き、上記実施例１と同様の方法で得た巻取ロールを「比較例３」とした。

次に、これらの実施例１〜５及び比較例１〜４の巻取ロールの評価を行った。評価方法は、巻取ロールを得た直後に、張力３０Ｎ／ｍ、速度５ｍ／ｍｉｎで巻き返し、芯痕の有無を目視で確認し、ウェブＷ端部から芯痕が確認された最大距離を「ＮＧｍ数」とし、表１に示す。表１によれば、緩衝材２に切り込み２１を形成することにより、ＮＧｍ数を短くできること、即ち、芯痕の発生を抑制できることが判った。

尚、本実験では、上記実施例１〜５及び比較例１〜４の「ＮＧｍ数」を比較し易いように、巻き取り時の張力を２００Ｎ／ｍに設定したが、本実施形態と併せて張力を適宜設定することにより、芯痕の発生をさらに抑制することも可能である。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、緩衝材２に切り込み２１を形成する際、粘着シート３よりも張り出したウェブＷの先端部分を切断しているが、粘着シート３の幅内に接着されているウェブＷの部分を切断することも可能である。但し、この場合には、ウェブＷの切れ端Ｗｏを剥離した緩衝材２の周面部分に粘着剤が残存し、この粘着剤の上に巻き重ねられるウェブＷの部分に粘着剤が付着して使用不能になるため、上記実施形態の方が有利である。しかしながら、ウェブＷの切れ端Ｗｏを剥離する際に同時に切断された粘着シート３も緩衝材２から剥離できるものを用いることで、粘着剤が残存するという不具合も解消することができる。

また、上記実施形態では、ウェブＷ端部を緩衝材２に固定した後に、ウェブＷ端部に沿って緩衝材２に切り込み２１を形成しているが、緩衝材２に切り込み２１を形成した後に、この切り込み２１に沿ってウェブＷ端部を固定してもよい。この場合、切り込み２１に対してウェブＷ端部の位置合わせを行う必要がある。また、本発明における「ウェブＷ端部に沿って」とは、ウェブＷ端縁と同一の位置のみならず、ウェブＷ端縁よりわずかに離れた位置をも含むものとする。この「わずか」とは、およそ１〜３ｍｍのことを言う。

Ｗ…ウェブ、１…巻芯、２…緩衝材、２１…切り込み、３…粘着シート、Ｒ…巻取ロール。

Claims (2)

1. 帯状で長尺のウェブを円筒状の巻芯に巻き取るウェブの巻取方法において、
   巻芯の外周面に緩衝材を巻き付ける第１工程と、
   緩衝材の外周面にウェブの端部を固定する第２工程と、
   固定されたウェブの端部に沿って緩衝材に切り込みを形成する第３工程と、
   切り込みを形成した後に、ウェブの巻き取りを行う第４工程とを含むことを特徴とするウェブの巻取方法。
2. 前記第２工程にて、前記緩衝材の外周面に粘着シートを貼付し、この粘着シートの側縁よりもウェブの先端部分が張り出すようにウェブの端部を貼り付けて固定し、
   前記第３工程にて、前記ウェブの先端部分を切断すると同時に緩衝材に切り込みを形成した後、切断されたウェブの切り端を除去することを特徴とする請求項１記載のウェブの巻取方法。

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