JP6957840B2 - ヘアラインフィルムの毛羽除去装置および方法 - Google Patents

Description

この発明はヘアライン加工された樹脂フィルムの表面に残留ないしは付着している毛羽（ヒゲ）を除去する装置および方法に関する。

合成樹脂（プラスチック）フィルム表面へのヘアライン加工は，フィルム表面に研磨，切削，ブラッシング等により細かい条痕（ヘアライン）を付けるものである。このため，削り屑ないしは粉がフィルム表面に付着したり，糸状の削り屑が切れずに残ってしまう。

特許文献１に記載のヘアライン模様付フィルム製造装置では，加工時にフィルムに発生する静電気を除去し，同時にフィルム面に付着している研磨粉等を除去するために水洗している。しかしながら，水洗はシャワーで水をフィルム面に吹き付けるだけで，フィルムから完全に分離している削り屑は除去できるが，切れずに残った削り屑やヘアラインの凹部に埋没した削り屑，粉等（これらを毛羽（バリ，ヒゲ）という）は水流だけでは除去できず，残留する。

特許文献２に記載のヘアライン意匠加飾シート製造方法は，可撓性が失なわれる程度に脆化点付近まで強制冷却された状態のプラスチックシートの表面にヘアライン目を形成し，その後，外部の熱を吸収させることにより，可撓性を復元させるものである。プラスチックシートを冷却してその弾性率を大幅に減少させてヘアライン加工を施しているので，加工時に糸状の削り屑が残らないと記載されている。しかしながら，この製造方法ではプラスチックフィルムを強制冷却するという工程が必要であり，冷却によりフィルムは脆弱になるので，加工時に破損する可能性がある。

実開昭５８−５７１６号公報 特許第５６８０２８０号公報

この発明は，フィルムに特許文献２に記載のような温度変化を加えることなく，毛羽を除去できる毛羽除去装置および方法を提供するものである。

この発明による毛羽除去装置は，少なくとも一面にヘアライン加工が施されたフィルム状ワークの搬送路に沿って順に配置された毛羽除去部，洗浄部および乾燥部を含む。毛羽除去部は，砥粒を含む毛羽除去液を溜めた毛羽除去液槽，および前記毛羽除去液槽内に導かれたフィルム状ワークのヘアライン加工面に不織布を押し当てる除去具を備えている。洗浄部は，洗浄液が溜められた洗浄槽内に導かれたフィルム状ワークの表面に付着した砥粒等の付着物を除去するものである。乾燥部は付着物が除去されたフィルム状ワークを乾燥させるものである。

この発明による毛羽除去方法では，少なくとも一面にヘアライン加工が施されたフィルム状ワークの搬送路に沿って毛羽除去工程，洗浄工程および乾燥工程が順に設ける。毛羽除去工程では，フィルム状ワークを，砥粒を含む毛羽除去液を溜めた毛羽除去液槽内に導き，そのヘアライン加工面に不織布を押し当てて毛羽を除去する。洗浄工程では，フィルム状ワークを，洗浄液が溜められた洗浄槽内に導き，その表面に付着した砥粒等の付着物を除去する。乾燥工程では付着物が除去されたフィルム状ワークを乾燥させる。

一実施態様では，前記除去具が不織布が巻き付けられた毛羽除去ローラであり，フィルム状ワークのヘアライン加工面が不織布に接して搬送されていく。また，前記毛羽除去部がフィルム状ワークの搬送部を備える。好ましい実施態様では前記毛羽除去ローラが固定される，またはフィルム状ワーク搬送方向とは逆方向に回転させられる。

さらに他の実施態様では，前記洗浄部がフィルム状ワークの搬送部，および洗浄槽内に配置され，その表面に不織布が巻き付けられた洗浄ローラを備える。好ましくは，毛羽除去ローラの不織布および洗浄ローラの不織布にはナノファイバーを用いたものを使用し，その繊維径は 500nm以下が好ましい。

好ましい実施態様では毛羽除去液内の砥粒の粒径はヘアラインの線幅の１／２以下である。

この発明によると，ヘアライン加工が施されたフィルム状ワークに残った毛羽，またはヘアラインの溝もしくは微細な凹部に埋設した毛羽は，毛羽除去部において，フィルム状ワークが砥粒を含む毛羽除去液内に導かれ，不織布が押し当てられた状態で搬送されていくことにより，不織布とフィルム状ワークとの間に侵入した砥粒によって擦られ，切断され，引きちぎられてフィルム状ワークから分離される。フィルム状ワークに付着した分離毛羽，砥粒等は次の洗浄部で洗浄液内で落される。このようにして毛羽が除去され，かつ洗浄されたフィルム状ワークは乾燥部で乾燥される。

このようにして，この発明によると，ヘアライン加工でフィルム状ワークに残った削り屑等はすっかり除去される。また，無理な温度変化（特に冷却）を与えないからフィルムが割れてしまうこともない。

ヘアラインフィルムの毛羽除去装置の構成例を示す。 毛羽が除去される様子を示す。 毛羽が除去される様子を示す。 毛羽が除去される様子を示す。

図１はヘアラインフィルムの毛羽除去装置の全体的構成を示すものである。

ヘアラインフィルムの毛羽除去装置は，フィルム状ワーク繰出し部10，毛羽除去部20，洗浄部30，乾燥部40およびフィルム状ワーク巻取り部50から構成され，これらが上記の順にフィルム状ワークの搬送路に沿って配置されている。

フィルム状ワークＦＷは，一面にヘアライン加工が施された合成樹脂フィルム（シート）である。この毛羽除去装置はあらゆる種類（素材）の合成樹脂フィルムに適用できる。フィルム状ワーク繰出し部10は，フィルム状ワークＦＷが巻回された繰出しロールから，フィルム状ワークＦＷを繰出すものである。フィルム状ワークＦＷが巻回された繰出しロールは必ずしも積極的にフィルム状ワークＦＷを繰出す方向に回転しなくても，次に述べる搬送装置によりフィルム状ワークＦＷが搬送されるので，これに伴って従動的に回転するものでもよい。図１に図示の例では，フィルム状ワークＦＷのヘアライン加工された面を表側にしてロールに巻回されている。

フィルム状ワークＦＷの搬送装置は，フィルム状ワーク繰出し部10と毛羽除去部20との間に配置されたローラ11，毛羽除去部20内に配置された２つのローラ21，22（搬送部），毛羽除去部20と洗浄部30との間に配置されたローラ25，洗浄部30内に配置されたローラ31，32（搬送部），および洗浄部30と乾燥部40との間に配置されたローラ35を含み，必要に応じて，フィルム状ワーク繰出し部10の繰出しロールおよびフィルム状ワーク巻取り部50の巻取りロールが搬送装置に加えられる。上記のローラおよびロールのいずれか，少なくとも１つ，または適数個が回転駆動され，フィルム状ワークＦＷを，繰出し部10から毛羽除去部20，洗浄部30および乾燥部40を経て巻取り部50まで搬送する（矢印で示す方向）。

毛羽除去部20は，上記の搬送ローラ21，22に加えて，毛羽除去ローラ23（除去具）と毛羽除去液槽24とを含む。毛羽除去ローラ23は金属製（または合成樹脂製）であり，その表面に不織布が巻付けられ，かつ固定されている。毛羽除去液は砥粒を含む液体（たとえば水）であり，毛羽除去液槽24に満たされている（溜められている）。毛羽除去ローラ23は，好ましくはその半分以上が毛羽除去液内に入っている。フィルム状ワークＦＷはローラ21から毛羽除去ローラ23に掛けられ，さらにローラ22に向っている。したがって，フィルム状ワークＦＷは毛羽除去ローラ23が毛羽除去液内に浸っている範囲程度，またはそれ以上の範囲でヘアライン加工された面が毛羽除去ローラ23の不織布に強く接している。毛羽除去ローラ23は固定されているか，またはフィルム状ワークＦＷの搬送方向とは逆方向に回転させられる。加工されたヘアラインの線幅の１／２以下の粒径を持つ砥粒を用いることが好ましい。たとえば，１〜５μｍの粒径の砥粒を用いた場合には，線幅10μｍ以上のヘアラインが形成されたフィルム状ワークの毛羽除去が可能である。

洗浄部30は，上記の搬送ローラ31，32に加えて，洗浄ローラ33と洗浄槽34とを含む。洗浄ローラ33は金属製または合成樹脂製であり，その表面に不織布が巻付けられ，かつ固定されている。洗浄槽34内には洗浄液（たとえば水）が満たされている（溜められている）。洗浄ローラ33は，好ましくはその半分以上が洗浄槽34内に入っている。フィルム状ワークＦＷはローラ31から洗浄ローラ23に掛けられ，さらにローラ32に向っている。したがって，フィルム状ワークＦＷは洗浄ローラ33が洗浄液内に浸っている範囲程度，またはそれ以上の範囲でヘアライン加工された面が洗浄ローラ33の不織布に強く接している。洗浄ローラ33はフィルム状ワークＦＷの進行とともに回転してもよいし，毛羽除去ローラ23と同じように，固定，または逆回転させてもよい。毛羽除去ローラ23および洗浄ローラ33に巻付ける不織布には，いわゆるナノファイバーを使用したものを使用し，その繊維径は500nm以下が好ましい。

乾燥部40は熱または風により乾燥する乾燥機を含む。

フィルム状ワーク巻取り部50は，乾燥部40を経て搬送されるフィルム状ワークを回転駆動される巻取りロールに巻取るものである。

図２から図４を参照して，上記の毛羽除去装置による毛羽除去作用について説明する。毛羽とは，図２に示すように，ヘアライン加工によりフィルム状ワークＦＷの一面に形成されたヘアライン（細かい凹溝）Ｈ内，またはその付近に残留，埋設した削り屑ないしは粉である。

毛羽除去部20において，毛羽除去液槽24の毛羽除去液内には多くの砥粒26が含まれており，毛羽除去ローラ23には不織布27が巻き付けられ，かつ固定されている。フィルム状ワークＦＷはそのヘアラインＨが形成された面が毛羽除去ローラ23に巻き付けられた不織布27に圧接している。毛羽除去液内の砥粒26は，図２に示すように細かい繊維を含む不織布に捉えられ，不織布とフィルム状ワークＦＷ，特にヘアラインＨの溝ないし凹部内に入り込む。毛羽除去ローラ23は固定または逆回転しているので，フィルム状ワークＦＷは毛羽除去ローラ23の表面の不織布27により擦られながら搬送されていく（移動していく）。ヘアラインＨ内，またはその付近に着いている，または残っている毛羽Ｋは図３に示すように，砥粒26の間に挟まれ，掴まれ，または砥粒26によって擦られ，フィルム状ワークＦＷから引きちぎられ，または切断され，フィルム状ワークＦＷから離れていく（図４も参照）。毛羽除去ローラ23をフィルム状ワークＦＷの移動方向とは反対方向に逆回転させれば，フィルム状ワークＦＷのヘアライン加工面は砥粒によって，いわばしごかれるので，毛羽はフィルム状ワークＦＷから強い力で分離される。

フィルム状ワークＦＷから離れた毛羽の多くは砥粒とともに毛羽除去液内に残るが，それらの一部はフィルム状ワークＦＷに付いたまま次の洗浄部30に送られる。フィルム状ワークＦＷに単に付いているだけの分離毛羽および砥粒は，洗浄槽34内に入り，洗浄ローラ33に沿って搬送される過程でフィルム状ワークＦＷが不織布に強く押し付けられることにより，洗浄液内に落ちる。洗浄ローラ33を固定または逆回転させれば，分離毛羽，砥粒その他のゴミの洗浄はより効果的である。

このようにして，毛羽が除去されたフィルム状ワークＦＷは乾燥部40で乾燥されたのち，巻取り部50で巻取りロールに巻取られる。

10 フィルム状ワーク繰出し部
11，21，22，25，31，32，35 搬送ローラ
20 毛羽除去部
23 毛羽除去ローラ
24 毛羽除去槽
26 砥粒
27 不織布
30 洗浄部
33 洗浄ローラ
34 洗浄槽
40 乾燥部
50 フィルム状ワーク巻取り部
ＦＷ フィルム状ワーク
Ｈ ヘアライン（溝，凹部）
Ｋ 毛羽

Claims (6)

1. 少なくとも一面にヘアライン加工が施された合成樹脂フィルム状ワークの搬送路に沿って毛羽除去部，洗浄部および乾燥部が順に配置され，
   前記毛羽除去部は，砥粒を含む毛羽除去液を溜めた毛羽除去液槽，および前記毛羽除去液槽内に導かれたフィルム状ワークのヘアライン加工面に不織布を押し当てる除去具を備え，前記毛羽除去液槽内の毛羽除去液の砥粒の粒径が１μｍ以上でヘアラインの線幅の１／２以下であり，フィルム状ワークのヘアライン加工面に着いている毛羽をフィルム状ワークから引きちぎり，切断し，または分離するものであり，
   前記洗浄部は，洗浄液が溜められた洗浄槽内に導かれたフィルム状ワークの表面に付着した砥粒等の付着物を除去するものであり，
   前記乾燥部は付着物が除去されたフィルム状ワークを乾燥させるものである，
   ヘアラインフィルムの毛羽除去装置。
2. 前記除去具が，その表面に不織布が巻き付けられた毛羽除去ローラであり，フィルム状ワークのヘアライン加工面が不織布に接して搬送されていく，請求項１に記載のヘアラインフィルムの毛羽除去装置。
3. 前記毛羽除去部が搬送ローラを含むフィルム状ワーク搬送部を備える，請求項２に記載のヘアラインフィルムの毛羽除去装置。
4. 前記毛羽除去ローラが固定される，または前記フィルム状ワーク搬送部の搬送ローラの回転方向とは逆方向に回転させられる，請求項３に記載のヘアラインフィルムの毛羽除去装置。
5. 前記洗浄部がフィルム状ワークの搬送部，および洗浄槽内に配置され，その表面に不織布が巻き付けられた洗浄ローラを備える，請求項１に記載のヘアラインフィルムの毛羽除去装置。
6. 少なくとも一面にヘアライン加工が施された合成樹脂フィルム状ワークの搬送路に沿って毛羽除去工程，洗浄工程および乾燥工程を順に設け，
   前記毛羽除去工程では，フィルム状ワークを，砥粒を含む毛羽除去液を溜めた毛羽除去液槽内に導き，前記毛羽除去液槽内の毛羽除去液の砥粒の粒径が１μｍ以上でヘアラインの線幅の１／２以下であり，フィルム状ワークのヘアライン加工面に，固定されまたはフィルム状ワーク搬送方向とは逆方向に回転させられる毛羽除去ローラの表面に巻き付けられた不織布を押し当ててフィルム状ワークのヘアライン加工面に着いている毛羽をフィルム状ワークから分離して除去し，
   前記洗浄工程では，フィルム状ワークを，洗浄液が溜められた洗浄槽内に導き，その表面に付着した砥粒等の付着物を，洗浄槽内に配置された洗浄ローラの表面に巻付けられた不織布によって除去し，
   前記乾燥工程では付着物が除去されたフィルム状ワークを乾燥させる，
   ヘアラインフィルムの毛羽除去方法。

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