JP7059212B2 - フィルム搬送方法及びフィルム搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム搬送方法及びフィルム搬送装置に関する。

フィルムを長尺に製造する場合には、回転自在に設けられた複数のローラの周面で支持し、搬送することが通例である。搬送には、上記の複数のローラの一部を回転駆動する駆動ローラとし、この駆動ローラを用いる場合がある。また、搬送には、搬送元に設けた送出機、及び／または搬送先に設けた引き取り機などを用いる場合もある。

搬送路に設けられるローラには、上記のように、駆動ローラと、移動するフィルムに従動回転する従動ローラとがあり、これらローラ上でフィルムがスリップしてしまうことがある。フィルムは薄手化が進んでおり、また製造効率を向上するために搬送速度の高速化が進んでいる。このようなフィルムの薄手化及び搬送速度の高速化に伴い、フィルムはローラ上でよりスリップしやすくなっている。

ローラ上でフィルムがスリップした場合には、フィルムに傷が生じるなどの問題があるので、スリップを抑制する種々の手法がこれまで提案されている。例えば、（１）ローラの周面形状の変更及び／またはサクション化によって同伴エアを排除する手法、（２）ローラの周面の材質を変更する手法、（３）従動ローラでスリップする場合には駆動ローラへの置き換えなどの手法がある。

同伴エアを排除するために、周面に溝または微細な凹凸を多数形成したローラ（以下、これらをまとめて凹凸ローラと称する）を用いる手法、及び、１対のローラでフィルムをニップする手法もある。また、特許文献１では、中空円筒状に形成され、周面が通水性を有するブライドルローラを用いている。ブライドルローラは、外周面に噴射された水を外周面から内部に吸引することによって、周面に形成した水膜の厚みを調整し、吸引された液体を外部へ排出する。

また、特許文献２には、溶融押出しによりフィルムを製造するフィルム製造方法において、キャスティングドラムに水膜または水滴を形成し、水膜または水滴を介してキャスティングを行っている。水膜の厚みは０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内、水滴の径は最大７０μｍが好ましいとされている。特許文献３には、溶融押出しによりフィルムを製造するフィルム製造方法において、キャスティングドラムに０．５μｍ以上３μｍ以下の厚みの水膜を塗布により形成し、この水膜を介してキャスティングを行っている。

特開２００７－２５４７７１号公報 特開平１１－２１６７５９号公報 特開平５－２９３８７４号公報

上記（１）は、しわなど、フィルムの変形を招く場合がある。上記（２）は、周面をゴム製にした場合に、表面形状（周面の断面形状）の精度が上げられず、そのため、フィルムにしわが発生する場合がある。したがって、スリップが抑えられる別の手法が望まれる。

上記（３）は、設備改造が大規模になってしまい、設備における空間的な制約も多い。また、駆動ローラは、回転速度の調整が必要であり、かつ、駆動ローラは従動ローラよりも高価である。また、搬送路には空間的な制約があるから、すべてのローラを前述のニップローラにすることは難しい。

凹凸ローラ及び特許文献１に記載されるブライドルローラは、製作に手間がかかり、高価であるから、搬送路のすべてのローラを凹凸ローラに置き換えることは現実的ではない。また、特許文献２，３に記載される技術は、フィルムを形成する手法であり、フィルムを搬送する場合ではなく、フィルムをローラで搬送する場合に適用した場合には、依然としてフィルムがスリップすることがある。

そこで本発明は、既存の設備に容易に適用でき、かつ、ローラ上でのフィルムのスリップを確実に抑えるフィルム搬送方法及びフィルム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、本発明のフィルム搬送方法は、長尺のフィルムを、回転自在に設けられているローラで支持した状態で、長手方向に搬送するフィルム搬送方法において、ローラの周面と、このローラに向かうフィルムのローラに接するフィルム面との少なくともいずれか一方に向けて、加湿気体を送出し、フィルム面に接していたローラの周面を、フィルムとの接触開始位置に向かう間に、乾いた状態にする。

ローラに向かうフィルムの側端縁よりも外側で記加湿気体を送出することが好ましい。加湿気体は水を加湿成分として含有する空気であることが好ましい。

加湿気体の送出流量をＱｍ^３／分、加湿気体１ｍ^３当たりに含まれる加湿成分量をＸ×１０^－３ｍ^３／ｍ^３、合成表面粗さをσｍ、フィルムの搬送速度をＶｍ／分、ローラの周面とフィルム面との少なくとも一方の加湿気体が供給される供給領域のフィルムの幅方向における長さをＬｍとするときに、ＸＱ／１０００≧σＶＬを満たすことが好ましい。

フィルムの側端部のフィルム面と、周面のうち前述の側端部に接する端部面との少なくともいずれか一方に向けて、加湿気体を送出することが好ましい。フィルムの幅をＷＦとするときに、上記側端部は、フィルムの側端縁から内側０．０５×ＷＦまでの領域内に設定されることが好ましい。

二流体ノズルから加湿気体を送出することが好ましい。

ローラは、移動するフィルムに従動回転する従動ローラであることが好ましい。

本発明のフィルム搬送装置は、搬送部と、ローラと、加湿気体送出ユニットとを備える。搬送部は、長尺のフィルムを長手方向に搬送する。ローラは、フィルムを周面で支持し、回転自在に設けられている。加湿気体送出ユニットは、フィルムの搬送方向におけるローラよりも上流側に配され、ローラの周面と、このローラに向かうフィルムのローラに接するフィルム面との少なくともいずれか一方に向けた送出口から、加湿気体を送出する。加湿気体送出ユニットは、ローラの周面がフィルムと離れる離脱位置からフィルムと接触し始める接触開始位置に向かう間に乾く状態に、加湿気体を送出する。

本発明によると、既存の設備に容易に適用でき、かつ、ローラ上でのフィルムのスリップを確実に抑えることができる。

本発明の実施形態であるフィルム搬送装置の概略図である。 フィルム搬送装置の平面概略図である。 加湿気体送出ユニットの説明図である。 加湿気体送出ユニットの説明図である。

図１に示すフィルム搬送装置１０は、長尺のフィルム１１を長手方向に搬送するための一例である。フィルム搬送装置１０は、搬送元１２から搬送先１３へフィルム１１を搬送する。搬送元１２は特に限定されず、フィルム１１に対して目的とする処理（例えば、塗布、ナーリング、加熱、延伸、またはカレンダなどの処理）を行う処理部であってもよいし、フィルム１１がロール状に巻かれているフィルムロール（図示無し）からフィルム１１を送り出す送出機などでもよい。搬送先１３は特に限定されず、上記のような処理部であってもよいし、フィルム１１を引き取る引き取り機、例えばロール状に巻き取る巻取機などでもよい。また、フィルム搬送装置１０は、上記のような処理部に設けられていてもよい。

搬送対象であるフィルム１１は、樹脂（ポリマー）フィルムでもよいし、金属箔でもよいし、ガラスフィルムであってもよい。樹脂としては、例えばポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど）、ポリオレフィン（環状ポリオレフィンなど）、セルロースアシレート（セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなど）、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。樹脂フィルムは、樹脂以外の例えば添加剤などを含有していてもよい。

金属箔としては、例えば、アルミニウムで形成されているフィルム（アルミ箔）、銅で形成されているフィルムなどが挙げられる。金属箔は、複数の金属成分、または、金属以外の成分を含有していてもよい。なお、本例のフィルム１１は、ポリエチレンテレフタレートフィルムである。

フィルム１１の厚みは特に限定されない。本例のフィルム１１の厚みは４０μｍである。

フィルム搬送装置１０は、駆動ローラ１６及び従動ローラ１７と、加湿気体送出ユニット（以下、送出ユニットと称する）１８等を備える。駆動ローラ１６及び従動ローラ１７は、回転自在に設けられ、周面でフィルム１１を支持する。駆動ローラ１６は、周方向に回転駆動する。駆動ローラ１６の本数は２本としているが、駆動ローラ１６の本数は特に限定されず、１本または３本以上でもよい。

駆動ローラ１６は、回転軸１６ａと、回転軸１６ａを回転させるモータ１６ｂと、制御部１６ｃとを備える。モータ１６ｂは、コントローラ１６ｃにより駆動制御されており、コントローラ１６ｃは、設定されたフィルム１１の搬送速度に、モータ１６ｂを介して駆動ローラ１６の周速度を制御する。これにより、フィルム１１は、目的とする速度で長手方向に搬送される。このように駆動ローラ１６は、フィルム１１を長手方向に搬送する搬送部として機能している。なお、周速度は、周面上の任意の点に着目した場合に、着目した点が周方向に移動する速さである。フィルム１１の搬送速度は特に限定されず、適宜設定してよい。本例では１００ｍ／分にフィルム１１の搬送速度を設定している。

搬送部は、駆動ローラ１６に限られない。例えば、搬送元１２が前述の送出機の場合には、送出機が搬送部として機能する場合もあるし、また、搬送先１３が前述の巻取機の場合には、巻取機が搬送部として機能する場合もある。具体的には、送出機を、回転軸（図示無し）とモータ（図示無し）とを備える構成とし、フィルム１１がロール状にされたフィルムロール（図示無し）を回転軸にセットし、回転軸をモータで回転させる。また、巻取機を、回転軸（図示無し）とモータ（図示無し）とを備える構成とし、巻き芯（図示無し）を回転軸にセットし、回転軸をモータで回転させる。このようにすることで、搬送部として機能させることができる。以上のように、搬送部は、フィルム１１を長手方向に搬送する機能を備えていれば、特に限定されない。

駆動ローラ１６の周面にはフィルム１１が巻き掛けられており、フィルム１１と駆動ローラ１６とを面接触の状態にしてある。これによりフィルム１１を保持する保持力がより向上している。その結果、フィルム１１はより確実に、目的とする速度で搬送される。

この例ではひとつのコントローラ１６ｃで２本の駆動ローラ１６を駆動制御している。しかし、コントローラを複数設け、複数のコントローラの各々がひとつの駆動ローラ１６を駆動制御してもよい。

従動ローラ１７は、２本の駆動ローラ１６の間に設けられており、移動するフィルム１１に従動回転する。従動ローラ１７の本数は３本としている。しかし、従動ローラ１７の本数は特に限定されず、１本、２本、または４本以上であってもよい。なお、すべての従動ローラ１７を２本の駆動ローラ１６の間に配しているが、従動ローラ１７の配置はこの例に限られない。

従動ローラ１７の周面にはフィルム１１が巻き掛けられており、フィルム１１と従動ローラ１７とを面接触の状態にしてある。これによりフィルム１１を、目的とする搬送経路で、下流側へ案内している。３本の従動ローラ１７は、互いの回転軸１７ａが平行となる状態に配されているが、回転軸１７ａの配置関係は、目的とする搬送経路に応じて適宜設定してよい。

ローラ間距離（この例では、駆動ローラ１６と従動ローラ１７との距離、及び、従動ローラ１７と従動ローラ１７との距離）ＬＲは、ローラ同士が互いに接触しない状態であれば特に限定されない。この例におけるローラ間距離ＬＲは１０００ｍｍである。

送出ユニット１８は、駆動ローラ１６及び従動ローラ１７の周面におけるフィルム１１の保持力を向上させるためのものである。送出ユニット１８は、複数の駆動ローラ１６及び従動ローラ１７の各々の上流に配されており、加湿気体を送出する。ただし、送出ユニット１８は、全ての駆動ローラ１６及び従動ローラ１７の上流側に設けていなくてもよく、これらのうちの一部のみの上流側に設けていてもよい。

駆動ローラ１６及び従動ローラ１７のローラ幅ＷＲは特に限定されないが、図２に示すように、ローラ幅ＷＲがフィルム１１の幅ＷＦよりも大きく、フィルム１１の幅方向における各端縁（以下、側端縁と称する）１１ｅがローラ１６及びローラ１７の周面の端縁１６ｅ，１７ｅよりも内側になる状態に、ローラ１６及びローラ１７が配されていることが好ましい。駆動ローラ１６及び従動ローラ１７は、これらの一部または全部のローラ幅ＷＲが互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。なお、ローラ幅ＷＲは、回転軸１６ａ，１７ａが延びた方向における周面の長さである。

フィルム１１の幅ＷＦは特に限定されない。本例のフィルム１１の幅ＷＦは１３４０ｍｍである。また、本例におけるローラ幅ＷＲは１６００ｍｍである。

駆動ローラ１６及び従動ローラ１７は、これらの一部または全部のローラ径ＤＲが互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。本例におけるローラ径ＤＲは８０ｍｍである。なお、ローラ径ＤＲは、駆動ローラ１６及び従動ローラ１７の外径である。

送出ユニット１８について、図３を参照しながら説明する。なお、前述の通り、本例では送出ユニット１８を、駆動ローラ１６と従動ローラ１７との両方の、フィルム１１の搬送方向における上流（以下、単に「上流」と称する）側にそれぞれ配している。しかし、送出ユニット１８の構成及び作用は同様であるので、以下においては、従動ローラ１７の上流側に設けた送出ユニット１８を例に詳細を説明し、駆動ローラ１６の上流側に設けた送出ユニット１８の説明は略す。

フィルム１１が巻き掛けられている従動ローラ１７は、周面上の任意の点に着目した場合に、着目した点が、フィルム１１と接触を開始する接触開始位置ＰＳと、フィルム１１から離れる離脱位置ＰＥとを循環する。なお、フィルム１１と線接触している従動ローラ１７の場合には、接触開始位置ＰＳと離脱位置ＰＥとは重なっているとみなすことができる。

従動ローラ１７におけるフィルム１１の巻き掛け角度（ラップ角）θは、９０°としている。ただし巻き掛け角度は、特に限定されない。なお、フィルム１１と従動ローラ１７または駆動ローラ１６とが線接触である場合の巻き掛け角度θは０°とする。

送出ユニット１８は、前述の通り従動ローラ１７よりも上流側に配してある。ただし、送出ユニット１８は、全体が従動ローラ１７よりも上流側に配されている必要はなく、加湿気体を送出する送出口２１ａが従動ローラ１７よりも上流側に位置していればよい。

送出ユニット１８は、ノズル２１と、水供給部２３と、空気供給部２４とを備える。水供給部２３は、ノズル２１に液体の水を供給する。水供給部２３は調節部（図示無し）を有しており、この調節部により、ノズル２１へ供給する水の流量が調節される。

空気供給部２４は、ノズル２１に空気（圧縮空気）を供給している。空気供給部２４は調節部（図示無し）を有しており、この調節部により、ノズル２１へ供給する空気の流量が調節される。なお、圧縮空気は、加圧されることにより体積を常温（２５℃）及び常圧（１０１３２５Ｐａ（１気圧））状態よりも小さくされた空気であり、圧搾空気とも呼ばれる。

ノズル２１は、先端に、送出口２１ａとしての開口が形成されている。送出口２１ａは、接触開始位置ＰＳに向いた状態とされている。ただし、送出口２１ａは、接触開始位置ＰＳに向いた状態でなくてもよく、従動ローラ１７と、従動ローラ１７に向かうフィルム１１の従動ローラ１７に接するフィルム面（以下、接触フィルム面と称する）１１ｃとの少なくともいずれか一方に向いていればよい。ノズル２１は、供給されてきた空気と水とにより、空気中に微細な水滴を形成し、送出口２１ａから、水を加湿成分として含有する加湿空気を加湿気体として送出する。これにより、従動ローラ１７と、この従動ローラ１７に向かうフィルム１１の接触フィルム面１１ｃとのすくなくともいずれか一方に向けて、加湿空気が送出される。加湿空気に含まれていた気体の水は、接触開始位置ＰＳから離脱位置ＰＥまでのフィルム１１と従動ローラ１７との間では、液体となる。このように、送出口２１ａから送出された気体の加湿空気は、フィルム１１及び／または従動ローラに供給された状態では液体の水を生成している。

上記接触フィルム面１１ｃは、従動ローラ１７とこの従動ローラ１７に案内されるフィルム１１との位置関係で決まる。図３においては従動ローラ１７の上側にフィルム１１の搬送路が設定されているから、接触フィルム面１１ｃは図３の紙面下側のフィルム面である。これに対して例えば従動ローラ１７の下側に搬送路が設定されている場合には、接触フィルム面１１ｃは上側のフィルム面である。したがって、図１に示す本例においては、複数の駆動ローラ１６と複数の従動ローラ１７とに、一方のフィルム面と他方のフィルム面とが交互に接する状態に搬送路が設定されているから、接触フィルム面１１ｃはフィルム１１の移動に伴い交互に変わる。

加湿気体とは、加湿成分が液滴として視認されない気体であり、すなわち、白い曇り（霧状物を含む）が目視で確認されない状態の気体である。視認されるか否かは、フィルム搬送装置１０が収容されている室内を蛍光灯で照明した状態で判別することが好ましく、これにより判別のばらつきが抑えられる。この例においても、蛍光灯で照明された室内で目視し、白い曇りが認められなかった場合を加湿気体と判定している。

送出口２１ａから５ｍｍの空間領域で水滴が視認されない場合には、加湿空気が送出されたとする。送出口２１ａから５ｍｍを超えた空間領域では白い曇りなどとして水滴が視認されてもよい。このように、加湿空気の送出先であるフィルム１１及び／または従動ローラ１７には、加湿空気が、気体の状態で供給されてもよいし、水滴を生成した気液混合状態に供給されてもよい。気液混合状態に供給される場合には、水滴の径は大きくても４０μｍであることが好ましく、大きくても２０μｍであることがより好ましく、大きくても１０μｍであることがさらに好ましい。本例において気液混合状態に供給する場合には、水滴の径を大きくても概ね５μｍに抑えている。なお、水滴の径は、フィルム及び／または従動ローラ１７から１０ｍｍ離れた空中で、レーザー回折式粒度分布計により測定している。

水滴を含有する空気を、送出口２１ａから加湿空気として送出するために、空気の流量に対する水の流量の比（水の流量／空気の流量）を小さく抑えることが好ましい。

送出ユニット１８としては、二流体ノズルをノズル２１として備えるノズルユニットが好ましい。二流体ノズルは、２つの流体のうちの一方である気体の中に他方である液体を微小な液滴として形成し、送出口から送出する。二流体ノズルは市販されており、一方の流体（通常は圧縮気体）の高速の流れを利用し、他方の流体（通常は液体）を微粒化する。２つの流体の混合方式としては、内部混合方式と外部混合方式とが代表的である。内部混合方式はノズルの内部で、例えば圧縮空気と液体とを混ぜ、液体を微粒化する。外部混合方式はノズル外で、例えば圧縮空気と液体とを混ぜる。混合方式にはこれらの混合方式以外の方式もあり、いずれの混合方式であってもよい。

二流体ノズルは各種が市販されている。本例でも市販品を用いており、具体的には、スプレーイングシステムジャパンのマイクロ二流体ノズル「ＹＭ５ＪＧ４」を用いている。

加湿空気の送出は、送出ユニット１８で行う場合に限定されない。送出ユニット１８の代わりに、例えば、超音波振動子を用いて超音波により液体の水を蒸気にし、周囲の空気とともに加湿空気を生成してもよい。ただし、２流体ノズルの方が、空気の圧力と、ノズル２１への水の流量との調節により、加湿空気の流量を調節しやすいため、好ましい。

加湿気体は、加湿成分としての水を含有する空気に限られず、フィルム１１に応じて適宜決定される。具体的には、フィルム１１を溶解したり、変質及び変性させない加湿気体とする。

空気に加えて、もしくは空気の代わりに、例えば、窒素などを用いてもよい。窒素などを用いる場合には、この例の空気と同様に、加圧された圧縮気体で用いることができる。

加湿成分は、従動ローラ１７におけるフィルム１１の保持力を向上させるためのものであり、従動ローラ１７の周面の巻き掛け領域ＷＡにおいて従動ローラ１７とフィルム１１との間に液体として存在する成分である。そのため、加湿成分は、上記の空気、及び／または窒素などよりも、露点が低い物質とする。水に加えて、もしくは水の代わりに、エタノール、メタノール、または、アセトンなどを用いてもよい。

加湿成分である水は、従動ローラ１７のフィルム１１に接していた周面が、離脱位置ＰＥから接触開始位置ＰＳに向かう間に、乾く量に抑えられる。このように、送出ユニット１８は、従動ローラ１７のフィルム１１に接していた周面が、離脱位置ＰＥから接触開始位置ＰＳに向かう間に乾く状態に、加湿空気を送出する。このため、加湿成分は、従動ローラ１７の周囲の雰囲気下で気化可能な物質とされる。

加湿空気の送出先の領域、すなわち、接触フィルム面１１ｃ及びまたは従動ローラ１７の周面の加湿空気が供給される供給領域は、接触開始位置ＰＳにできるだけ近い方が好ましい。この観点では、送出口２１ａと接触開始位置ＰＳとの距離は、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、４０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましく、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。本例では、送出口２１ａと接触開始位置ＰＳとの距離を８０ｍｍとしている。

フィルム１１の幅方向（以下、単に「幅方向」と称する）における上記供給領域について、図４を参照しながら説明する。加湿空気を送出する領域は、幅ＷＦの全域内であればよく、幅ＷＦの全域に渡っていてもよいし、一部領域であってもよい。好ましくは、幅ＷＦの全域のうち、側端の部分を含むことが好ましい。すなわち、フィルム１１の側端部１１ｓを含む領域と、従動ローラ１７の周面のうち側端部１１ｓに接する端部面１７ｓを含む領域との少なくともいずれか一方であることが好ましい。そのため、側端部１１ｓを含む領域及び／または端部面１７ｓを含む領域に向けて、加湿空気を送出する。

本例では、側端部１１ｓ及び端部面１７ｓのみに向けて加湿空気を送出し、巻き掛け領域ＷＡではこれら側端部１１ｓ及び端部面１７ｓのみ水で濡れた状態としている。

側端部１１ｓは、側端縁１１ｅを必ずしも含んでいなくてもよく、側端縁１１ｅから幅方向内側に設定されていてもよい。側端部１１ｓは、幅方向において、側端縁１１ｅから内側０．０５×ＷＦまでの領域内に設定されることが好ましく、これよりも幅方向における寸法が小さくてもよい。すなわち、側端縁１１ｅと側端縁１１ｅから０．０５×ＷＦの距離で離れた位置との間に、側端部１１ｓが設定されることが好ましい。

側端部１１ｓは、側端縁１１ｅを含む状態に側端部１１ｓを設定することがより好ましい。本例では、図４に示すように、側端縁１１ｅから内側０．０５×ＷＦまでの領域を側端部１１ｓとしており、フィルム１１の長手方向に延び、側端縁１１ｅを含んだ側端部１１ｓを、０．０５×ＷＦの幅で設定している。なお、二流体ノズルは、目的とする供給領域のみに向けて加湿空気を送出するいわゆる指向性に優れるから、この観点においても二流体ノズルをノズル２１として用いることが好ましい。

ノズル２１は、図４に示すように、幅方向において側端縁１１ｅよりも外側に送出口２１ａが位置した状態に、配されることが好ましい。これにより、側端縁１１ｅよりも外側で加湿気体が送出される。この例では、送出口２１ａが側端縁１１ｅから２０ｍｍ外側に位置する状態に、ノズル２１を配している。なお、図４においては、幅方向における送出口２１ａと側端縁１１ｅまでの距離に、符号Ｄを付している。

送出口２１ａからの加湿空気の送出流量をＱｍ^３／分とし、加湿空気１ｍ^３当たりに含まれる加湿成分の量（以下、加湿成分量と称する）をＸ×１０^－３ｍ^３／ｍ^３とし、合成表面粗さをσｍとし、フィルム１１の搬送速度をＶｍ／分とし、接触フィルム面１１ｃ及び／または従動ローラ１７の周面のうち加湿空気が供給される供給領域の幅方向における長さをＬｍとする。なお、上記供給領域は、加湿空気が当たることにより水で濡れる領域である。送出流量Ｑ（ｍ^３／分）と、加湿成分量Ｘ（×１０^－３ｍ^３／ｍ^３）と、合成表面粗さであるσ（ｍ）と、搬送速度Ｖ（ｍ／分）と、長さＬ（ｍ）とは、式（１）を満たすことが好ましい。
ＸＱ／１０００≧σＶＬ ・・・（１）

合成表面粗さであるσは、二乗平均平方根粗さにより算出され、式（２）によって定義される。σ_ｗは接触フィルム面１１ｃの二乗平均平方根粗さ（単位はｍ）であり、σ_ｒは従動ローラ１７の二乗平均平方根粗さ（単位はｍ）である。
σ＝（σ_ｗ ^２＋σ_ｒ ^２）^１／２ ・・・（２）

この例では、σ_ｒは０．３×１０^－６ｍ、σ_ｗは０．０３２×１０^－６ｍである。

送出流量Ｑは、水供給部２３からの水の流量と、空気供給部２４によって供給する空気の圧力との少なくともいずれか一方を増減することにより調整することができる。なお、水供給部２３からノズル２１への水の流量は、水供給部２３の１０分間における水の減少分から算出している。

長さＬ（単位はｍ）の求め方は特に限定されず、例えば以下の方法により、予め求めておくことができる。まず、加湿空気を、静止させている例えばテスト用の長尺のフィルムに送出し、濡れた領域の幅方向の寸法ＬＷを求める。次に、このフィルムを長手方向に搬送し、フィルムを搬送している状態で加湿空気を送出する。そして、寸法ＬＷと、１０分間におけるフィルムの搬送長さとの積から、１０分間に水が付着した領域の面積を算出する。使用した水の量は、前述のように、水供給部２３の１０分間における水の減少分である。

従動ローラ１７は、図４に示すように、内部に中空部が形成された中空ローラとしている。素材はアルミ製であり、周面はクロムめっきとされている。また、駆動ローラ１６は、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）製とされている。ただし、ただし、従動ローラ１７と駆動ローラ１６とはこの例に限定されない。

上記構成の作用を説明する。フィルム１１は、駆動ローラ１６によって、搬送元１２から搬送先１３へ搬送される。フィルム１１は、搬送路に設けられた駆動ローラ１６及び従動ローラ１７によって支持されており、目的とする経路で搬送される。

送出ユニット１８は、駆動ローラ１６及び従動ローラ１７の上流側で加湿空気を送出している。図３，図４のように従動ローラ１７及びこの従動ローラ１７の上流側に設けた送出ユニット１８の場合には、従動ローラ１７の周面と、この従動ローラ１７に向かうフィルム１１の接触フィルム面１１ｃとの少なくともいずれか一方に向けて、加湿空気が送出される。そのため、加湿空気に含まれていた水の液化によって、フィルム１１が従動ローラ１７により強い密着力で保持される。しかも、加湿空気は液化によって水滴を非常に小さく形成するから、フィルム１１と従動ローラ１７との間において水が仮に膜状になっても、その水膜は過度には厚くならない。そのため、水の過多に起因するスリップ及び水滴の跡も防止される。このように、従動ローラ１７の周面は巻き掛け領域ＷＡでフィルム１１の保持力が向上するから、従動ローラ１７におけるフィルム１１のスリップが確実に抑えられる。

スリップの有無は、フィルム１１の搬送速度と、従動ローラ１７の周速度とを対比することにより、確認することができる。本例では、｛｜（フィルム１１の搬送速度）－（従動ローラ１７の周速度）｜／（フィルム１１の搬送速度）｝×１００（単位は％）の算出式により、０．１％以上である場合にはスリップ有りと判定し、０．１％未満である場合にはスリップ無し、すなわちスリップが抑制されていると判定している。なお、本例では、フィルム１１の搬送速度を前述のように１００ｍ／分とし、かつ、搬送テンション（長手方向におけるテンション）を５０Ｎ／ｍから２００Ｎ／ｍまでの範囲で１０Ｎ／ｍ間隔で変化させ、これら搬送テンションが異なる複数条件下のそれぞれでスリップの有無を確認している。

従動ローラ１７の周速度は、エンコーダを用いて従動ローラ１７の回転数を求め、この回転数と従動ローラ１７の径から求めることができる。フィルム１１の搬送速度は、レーザー面内速度計（例えば、株式会社小野測器社製のレーザー面内速度計ＬＶ７００２／ＬＶ７１００）で求めることができる。

搬送テンションは、フィルム１１の搬送路にダンサローラ（図無し）を設け、ダンサローラへの荷重の増減により増減させることができる。この場合、例えば下流側の駆動ローラ１６がダンサローラの位置を、フィードバックして制御する。また、搬送テンションは、ローラ（図示無し）に設置したテンションピックアップにより求めることができる。下流側の駆動ローラ１６がダンサローラの位置をフィードバックして制御する

フィルム１１と従動ローラ１７との間に介在する水の量（以下、介在水量と称する）によって、従動ローラ１７におけるフィルム１１の保持力は変わる。この点、送出ユニット１８は、水滴が視認されない加湿気体を送出するから、介在水量が過度に多すぎたり、過度に少なすぎることがなく、従動ローラ１７は確実にフィルム１１を保持する。このため、従動ローラ１７上におけるフィルム１１のスリップが確実に抑えられる。また、加湿気体は、２流体ノズル、及び、超音波振動子を備える蒸気発生器など、極めて小型の機器で送出することができるから、既存の搬送設備へ設置しやすい。このように、加湿気体を送出することによりスリップを抑える手法は、既存の設備に容易に適用できる。そして、搬送路には多くの従動ローラが備えられていることが通例である。上記構成は、これら多くの従動ローラにおいて容易に適用でき、かつその効果が確実であるから、設置されている従動ローラが多い場合ほど有用である。

また、フィルム１１及び／または従動ローラ１７への加湿成分の供給は水滴が視認されない加湿空気の送出によりなされるから、巻き掛け領域ＷＡにおいて濡れていた従動ローラ１７の周面は、離脱位置ＰＥでフィルム１１から離れた後に迅速に乾き、接触開始位置ＰＳへ向かう間に、確実に乾いた状態になる。そのため、再び接触開始位置ＰＳ及び／または接触開始位置ＰＳの近傍で加湿成分が供給された場合に、接触開始位置ＰＳから離脱位置ＰＥに至るまでの介在水量は前回の介在水量と同程度となる。その結果、前回と同様の保持力が発現する。このように、介在水量は一定に維持されるから、スリップの抑制効果は長時間維持され、結果として、連続搬送できるフィルムの長さがより長くなる。このように、搬送対象とするフィルムの長さが長い場合ほど上記構成は有効である。

従動ローラ１７の周面が離脱位置ＰＥから接触開始位置ＰＳへ向かう間に渇いているか否かは、目視で判別してもよいし、ローラ表面の光沢度を測定することにより判別してもよい。本例では、従動ローラ１７の周面に対して、株式会社キーエンス製のカラー判別センサ「ＣＺ－Ｖ２０」により、加湿空気を送出しない場合と送出している場合との光沢差を比較し、光沢差がある場合を乾いていないと判定し、光沢差がない場合を乾いていると判定している。

ノズル２１として二流体ノズルを用いているから、加湿空気に指向性をもたせることができ、より確実に接触開始地点ＰＳに向けて加湿空気が送られる。

送出口２１ａと接触開始位置ＰＳとの距離を２０ｍｍ以上としているから、２０ｍｍ未満である場合と比べて、従動ローラ１７の周面は、離脱位置ＰＥから接触開始位置に向かう間に、より確実に乾く。送出口２１ａと接触開始位置ＰＳとの距離を２００ｍｍ以下としているから、２００ｍｍを超える場合と比べて、巻き掛け領域ＷＡにおけるフィルム１１と従動ローラ１７との間に、液体の水をより確実に介在させることができる。

加湿空気は側端部１１ｓ及び端部面１７ｓに向けて送出されているから、フィルム１１の一方の側端部１１ｓと他方の側端部１１ｓとの間にある製品領域は、水の乾き跡が生じることがなく、また、従動ローラ１７のフィルム１１を保持する保持力も確実に発揮される。

側端部１１ｓは側端縁１１ｅから内側０．０５×ＷＦまでの領域内に設定されているから、従動ローラ１７はフィルム１１を確実に保持し、かつ、水の渇き跡が確実に無い製品領域がより広く確保される。

側端部１１ｓは側端縁１１ｅを含む状態に設定されているから、従動ローラ１７はフィルム１１を確実に保持し、かつ、水の渇き跡が確実に無い製品領域がより広く確保される。

加湿気体は、側端縁１１ｅよりも外側で送出されるから、ノズルの向き等の調整の作業性が良く、フィルムに外乱が与えられることがより抑えられる。

搬送対象とするフィルムによって、フィルム面の平滑性（平滑さの程度）は様々である。目的に応じて、意図的に凹凸を形成したフィルムもある。凹凸を形成したフィルムとしては、例えば側端部のみにエンボス加工したフィルムなどがある。本例では、前述の式（１）を満たす条件で、加湿空気を送出するから、このような種々の平滑度のフィルム１１について、スリップが抑制される。また、フィルム１１を従動ローラ１７に案内する場合には、周知の通り、フィルム１１の移動及び従動ローラ１７の回転に伴ういわゆる同伴エアが発生する。同伴エアが、式（２）の合成表面粗さであるσよりも厚く形成された場合には、保持力が小さくなりすぎてしまう。そこで、式（１）では、表面粗さとして合成表面粗さを用いている。このように、種々ある表面粗さの中でも、合成表面粗さを指標として用いることにより、表面粗さが異なる種々のフィルムにおいて、スリップが抑制される。

駆動ローラ１６の上流側に設けた送出ユニット１８も、従動ローラ１７の上流側に設けた送出ユニット１８と同様の作用をもつ。駆動ローラ１６の場合には、従動ローラ１７の場合よりも大きな保持力が必要とされるが、上記構成により、駆動ローラ１６においてもフィルム１１は十分な保持力で保持される。

１０ フィルム搬送装置
１１ フィルム
１１ｃ 接触フィルム面
１１ｅ 側端縁
１１ｓ 側端部
１２ 搬送元
１３ 搬送先
１６ 駆動ローラ
１６ａ 回転軸
１６ｂ モータ
１６ｃ コントローラ
１６ｅ 端縁
１７ 従動ローラ
１７ａ 回転軸
１７ｓ 端部面
１７ｅ 端縁
１８ 加湿気体送出ユニット
２１ ノズル
２１ａ 送出口
２３ 水供給部
２４ 空気供給部
Ｄ 送出口とフィルムの端縁までの距離
ＤＲ ローラ径
ＬＲ ローラ間距離
ＰＥ 離脱位置
ＰＳ 接触開始位置
ＷＡ 巻き掛け領域
ＷＦ フィルムの幅
ＷＲ ローラ幅

Claims (10)

1. 長尺のフィルムを、回転自在に設けられているローラで支持した状態で、長手方向に搬送するフィルム搬送方法において、
   前記ローラの周面と、前記ローラに向かう前記フィルムの前記ローラに接するフィルム面との少なくともいずれか一方に向けて、加湿気体を送出し、
   前記ローラの周面が前記フィルムと接触し始める接触開始位置から前記フィルムと離れる離脱位置に向かう間においては、前記ローラの周面と前記フィルム面との間に前記加湿気体に含まれる加湿成分を液体として存在させ、
   前記ローラの周面が前記離脱位置から前記接触開始位置に向かう間に、前記フィルム面に接していた前記ローラの周面を自然乾燥により乾いた状態にするフィルム搬送方法。
2. 前記ローラに向かう前記フィルムの側端縁よりも外側で、前記加湿気体を送出する請求項１に記載のフィルム搬送方法。
3. 前記加湿気体は水を加湿成分として含有する空気である請求項１または２に記載のフィルム搬送方法。
4. 前記加湿気体の送出流量をＱｍ^３／分、前記加湿気体１ｍ^３当たりに含まれる加湿成分量をＸ×１０^－３ｍ^３／ｍ^３、合成表面粗さをσｍ、前記フィルムの搬送速度をＶｍ／分、前記ローラの周面と前記フィルム面との前記少なくとも一方の前記加湿気体が供給される供給領域の前記フィルムの幅方向における長さをＬｍとするときに、ＸＱ／１０００≧σＶＬを満たす請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフィルム搬送方法。
5. 前記フィルムの側端部の前記フィルム面と、前記周面のうち前記側端部に接する端部面との少なくともいずれか一方に向けて、前記加湿気体を送出する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフィルム搬送方法。
6. 前記フィルムの幅をＷＦとするときに、
   前記側端部は、前記フィルムの側端縁から内側０．０５×ＷＦまでの領域内に設定される請求項２に記載のフィルム搬送方法。
7. 二流体ノズルから前記加湿気体を送出する請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフィルム搬送方法。
8. 前記ローラは、移動する前記フィルムに従動回転する従動ローラである請求項１ないし７のいずれか１項に記載のフィルム搬送方法。
9. 前記ローラの上流側及び下流側において、前記フィルムは、長手方向に張力が付与された状態で搬送される請求項１ないし８のいずれか１項に記載のフィルム搬送装置。
10. 長尺のフィルムを長手方向に搬送する搬送部と、
    前記フィルムを周面で支持し、回転自在に設けられたローラと、
    前記フィルムの搬送方向における前記ローラよりも上流側に配され、前記ローラの周面と、前記ローラに向かう前記フィルムの前記ローラに接するフィルム面との少なくともいずれか一方に向けた送出口から、加湿気体を送出する加湿気体送出ユニットと、
    を備え、
    前記加湿気体送出ユニットは、
    前記ローラの周面が前記フィルムと接触し始める接触開始位置から前記フィルムと離れる離脱位置に向かう間においては、前記ローラの周面と前記フィルム面との間に前記加湿気体に含まれる加湿成分が液体として存在し、
    前記ローラの周面が前記離脱位置から前記接触開始位置に向かう間に、前記フィルム面に接していた前記ローラの周面が乾く状態に、前記加湿気体を送出するフィルム搬送装置。

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