JP7292575B2

JP7292575B2 - 搬送ローラおよびスリット装置

Info

Publication number: JP7292575B2
Application number: JP2019001067A
Authority: JP
Inventors: 匠下地
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2023-06-19
Anticipated expiration: 2039-01-08
Also published as: JP2020110848A

Description

本発明は、搬送ローラおよびスリット装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、フィルムを搬送するのに用いられる搬送ローラ、およびフィルムを長手方向に沿って切断するスリット装置に関する。

液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話などには、ベースフィルムの表面に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板が用いられる。フレキシブルプリント配線板は、例えば、ベースフィルムの表面に銅薄膜を成膜した銅張積層板から製造される。

銅張積層板の製造にはロールツーロールにより長尺帯状のフィルムを搬送しつつ処理を行う装置を用いることが一般的である。例えば、スリット装置（特許文献１参照）を用いれば、銅張積層板を長手方向に沿って切断して所望の幅に整えることができる。このような装置において、フィルムを安定して搬送するには、フィルムの巻き出し、巻き取りの張力のほか、必要に応じて中間位置での張力を調整する必要がある。一般に、フィルムに与える張力を強くするほど、フィルムの搬送が安定し、高速搬送できる。

特開２０１１－１４８０３５号公報

銅張積層板に用いられるベースフィルムの厚さは２５～１００μｍが一般的である。しかし、近年、銅張積層板の薄型化が要求されており、厚さが２５μｍ以下、例えば、１２．５μｍ厚のベースフィルムを用いて銅張積層板を製造することがある。

このような極薄のフィルムは伸びやすいため、強い張力を与えることができない。フィルムに十分な張力を与えずに高速搬送すると、フィルムが搬送ローラに対して滑り、搬送が安定しなくなる。そのため、搬送が安定する程度に搬送速度を抑える必要があり、生産性が低下する。

本発明は上記事情に鑑み、フィルムが滑りにくい搬送ローラ、およびその搬送ローラを備えるスリット装置を提供することを目的とする。

本発明の搬送ローラは、巻き掛けたフィルムを搬送する円筒形の搬送ローラであって、外周の搬送面に中心軸に沿った直線状の溝が周方向に並んで複数形成されており、前記溝の深さは２０～１００μｍであり、前記搬送面の面積に対する前記溝の総面積の比率は３０～７０％であり、前記搬送面はステンレス鋼またはハードクロムで形成されていることを特徴とする
本発明のスリット装置は、巻き掛けたフィルムを搬送する円筒形の搬送ローラを備え、前記搬送ローラは外周の搬送面に中心軸に沿った直線状の溝が周方向に並んで複数形成されており、前記溝の深さは２０～１００μｍであり、前記搬送ローラの前記搬送面はステンレス鋼またはハードクロムで形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、フィルムと搬送面との間の空気が溝を通して逃げるので、フィルムが搬送面に密着して滑りにくい。そのため、薄いフィルムでも高速搬送できる。

本発明の一実施形態に係る搬送ローラの斜視図である。図１の搬送ローラの側面図である。本発明の一実施形態に係るスリット装置の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
（搬送ローラ）
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態に係る搬送ローラ１は円筒形のローラである。搬送ローラ１の外周の搬送面１０に搬送対象のフィルムＦが巻き掛けられる。搬送面１０はフィルムＦよりも幅広である。フィルムＦは幅方向中央が搬送面１０の幅方向中央にほぼ一致するよう巻き掛けられる。搬送ローラ１はその中心軸Ｏを中心として回転する。これにより、搬送ローラ１はフィルムＦを搬送する。なお、図１および図２では、搬送ローラ１に付随するシャフトなどの部材を省略している。

搬送対象のフィルムＦは長尺帯状の薄膜状の部材である。この種のフィルムＦとして銅張積層板が挙げられる。銅張積層板は絶縁性を有するベースフィルムの片面または両面に銅薄膜が成膜されたものである。銅張積層板の厚さは、特に限定されないが、１０～１００μｍである。また、銅張積層板の幅は、特に限定されないが、２００～８００ｍｍである。

搬送面１０には複数の溝１１が形成されている。各溝１１は搬送ローラ１の中心軸Ｏに沿った直線状である。また、各溝１１は搬送面１０の一端から他端に渡って切れ目なく形成されている。複数の溝１１は搬送ローラ１の周方向に所定の間隔を空けて並んでいる。

フィルムに十分な張力を与えずに高速搬送すると、フィルムとローラとの間に空気の層が形成され、フィルムとローラとの間の摩擦力が低下する。そのため、フィルムがローラに対して滑り、搬送が安定しなくなる。フィルムがローラに対して横滑りすると、フィルムの巻きズレが生じる。また、フィルムの搬送速度とローラの回転速度に差が生じると、フィルムの表面に傷がつく恐れがある。

これに対して、本実施形態の搬送ローラ１を用いれば、フィルムＦに与える張力を弱くしても、安定した搬送ができる。なぜならば、フィルムＦと搬送ローラ１との間に空気が取り込まれたとしても、その空気は溝１１を通して搬送ローラ１の端部まで逃げるので、フィルムＦと搬送ローラ１との間に空気の層が形成されにくいからである。そのため、フィルムＦが搬送面１０（溝１１間の凸部）に密着して滑りにくくなる。弱い張力しか与えることのできない薄いフィルムＦでも高速搬送できるようになる。

フィルムＦが搬送面１０に対して滑りにくいことから、フィルムＦの横滑りを原因とする巻きズレを抑えることができる。また、フィルムＦの搬送速度と搬送ローラ１の回転速度が一致し、フィルムＦの表面に傷がつくことがない。

なお、溝１１は搬送ローラ１の中心軸Ｏに沿った直線状が好ましい。溝１１を途中で屈曲または湾曲させたとしても、フィルムＦを搬送面１０に密着させる効果は生じる。しかし、この場合、フィルムＦが斜行または蛇行する可能性がある。また、フィルムＦにシワが生じる可能性がある。

溝１１の深さは２０～１００μｍが好ましい。溝１１の深さが２０μｍ以上であれば、フィルムＦと搬送ローラ１との間の空気を逃がす効果が十分に得られる。また、溝１１の深さが１００μｍ以下であれば、溝１１の角によってフィルムＦに折れ痕が付くことを抑制できる。

搬送面１０（溝１１を含む）の面積に対する溝１１の総面積の比率は３０～７０％が好ましい。面積比が３０～７０％となるように、溝１１の本数と幅を調整すればよい。そうすれば、フィルムＦと搬送ローラ１との間の空気を逃がす効果が十分に得られる。

図２に示すように、溝１１の角度間隔θ（中心軸Ｏを中心とした隣り合う溝１１、１１の間の角度）がフィルムＦの抱角αより小さいことが好ましい。そうすれば、搬送面１０のうちフィルムＦが接触している領域に、常に１本以上の溝１１が含まれる。そのため、フィルムＦと搬送ローラ１との間の空気を逃がす効果が十分に得られる。

搬送面１０は、特に限定されないが、ステンレス鋼、ハードクロム、ゴムなどで形成すればよい。搬送ローラ１の全体をステンレス鋼で形成してもよい。ステンレス鋼などで形成した搬送ローラ１の搬送面１０をハードクロムでめっきしてもよい。ステンレス鋼などで形成した搬送ローラ１の搬送面１０にゴムをライニングしてもよい。搬送面１０をゴムで形成する場合、ゴムの硬さはデュロメータ硬さＡ７０～９０が好ましい。ゴムの硬さをＡ７０以上にすれば、十分な耐摩耗性が得られる。

（スリット装置）
つぎに、本発明の一実施形態に係るスリット装置２を説明する。
図３に示すように、スリット装置２は、ロールツーロールにより長尺帯状のフィルムＦを搬送しつつ、フィルムＦを長手方向に沿って切断する装置である。

スリット装置２はロール状に巻回されたフィルムＦを送り出す送出装置２１を有する。送出装置２１から送り出されたフィルムＦはガイドローラ２２、２３、２４で案内される。ガイドローラ２３はモータなどの動力によって回転する駆動ローラである。ガイドローラ２２、２４はフィルムＦの搬送に従い回転する従動ローラである。フィルムＦはカッター２５に案内され、カッター２５により長手方向に沿って２つに切断される。カッター２５は、例えば、上刃と下刃とからなる。

２つに切断されたフィルムＦは一対のピンチローラ２６、２６に案内される。ピンチローラ２６、２６により一方のフィルムＦは上方に、他方のフィルムＦは下方に案内される。その後、各フィルムＦはガイドローラ２７で案内され、巻取装置２８で巻き取られる。

前述の搬送ローラ１はスリット装置２のガイドローラ２２、２３、２４、２７として用いることができる。ガイドローラ２２、２３、２４、２７の一部を搬送ローラ１としてもよいし、全部を搬送ローラ１としてもよい。搬送ローラ１は駆動ローラとして用いることもできるし、従動ローラとして用いることもできる。

スリット装置２内における搬送ローラ１の配置は特に限定されない。溝を有さない一般的なローラを組み込んだスリット装置２を使用した場合に、フィルムＦの滑りが確認されるローラを搬送ローラ１に交換すればよい。また、巻取装置２８の直前のガイドローラ２７として搬送ローラ１を用いれば、フィルムＦの巻きズレを効果的に抑制できる。

なお、搬送ローラ１の用途はスリット装置２に限定されない。大気中でフィルムＦを搬送する装置であれば、搬送ローラ１を好適に用いることができる。このような装置として、スリット装置２のほか、巻き替え装置、検査装置、めっき装置などが挙げられる。

つぎに、実施例を説明する。
スリット装置のガイドローラとして、種々の構成の搬送ローラを用い、巻きズレの有無を確認した。搬送ローラは巻取装置の直前に配置した。スリット装置で切断するフィルムとして、幅５００ｍｍ、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムの片面に２μｍの銅めっきが施された銅張積層板を用いた。フィルムの送り出し側にエッジポジションコントローラを設け、送り出しの位置精度を±１ｍｍ以下とした。フィルムの巻き取り側にはエッジポジションコントローラを設けなかった。送り出し側において幅５００ｍｍのフィルムに対して５０Ｎの張力を与えた。途中張力カットを行い、巻き取り側において幅２５０ｍｍのフィルムに対して２０Ｎの張力を与えた。

搬送ローラの直径は１００ｍｍである。また、搬送面における溝の本数は１０本である。搬送面の材質、溝の深さ、溝の面積比（搬送面の面積に対する溝の総面積の比率）、搬送速度を変化させ、各条件で巻き取られたロールを観察し、巻きズレの有無を確認した。

巻きズレの有無の確認はつぎの手順で行った。巻き取られたロールの幅をノギスで測定した。また、フィルムの幅を光学式測長機で測定した。ロールの幅をＡとし、フィルムの幅をＢとして、次式に従い、ズレ幅Ｄを求めた。そしてズレ幅Ｄが２ｍｍ以上の場合を巻きズレあり、２ｍｍ未満の場合を巻きズレなしとした。
Ｄ＝（Ａ－Ｂ）／２

その結果を表１に示す。表１中、○は巻きズレなし、×は巻きズレありを示す。

表１から分かるように、搬送ローラの搬送面に溝を設けない場合（条件１）、搬送速度を１０ｍ／分以上にすると巻きズレが生じる。これに対し、搬送ローラの搬送面に溝を設けると（条件２～１２）、搬送速度を１０ｍ／分としても巻きズレが生じない。これより、搬送面に溝を有する搬送ローラを用いれば、巻きズレを抑制できることが確認された。

条件２～６の結果より、溝の面積比を３０～７０％にすれば、搬送速度を３０ｍ／分としても巻きズレが生じないことが分かる。一方、溝の面積比が２０％または８０％の場合には、搬送速度を３０ｍ／分とすると巻きズレが生じることが分かる。これより、溝の面積は３０～７０％が好ましいことが確認された。

条件４、７、８の結果より、溝の深さを２０～１００μｍの範囲で変更しても、巻きズレが生じないことが確認された。また、条件４、９～１２より、搬送面の材質がＳＵＳ３０４、ハードクロム、フッ素ゴム（Ａ７０～Ａ９０）のいずれの場合でも、巻きズレが生じないことが確認された。

１搬送ローラ
１０搬送面
１１溝
２スリット装置
２１送出装置
２２、２３、２４、２７ガイドローラ
２５カッター
２６ピンチローラ
２８巻取装置

Claims

巻き掛けたフィルムを搬送する円筒形の搬送ローラであって、
外周の搬送面に中心軸に沿った直線状の溝が周方向に並んで複数形成されており、
前記溝の深さは２０～１００μｍであり、
前記搬送面の面積に対する前記溝の総面積の比率は３０～７０％であり、
前記搬送面はステンレス鋼またはハードクロムで形成されている
ことを特徴とする搬送ローラ。
前記溝の角度間隔は前記フィルムの抱角より小さい
ことを特徴とする請求項１記載の搬送ローラ。
巻き掛けたフィルムを搬送する円筒形の搬送ローラを備え、
前記搬送ローラは外周の搬送面に中心軸に沿った直線状の溝が周方向に並んで複数形成されており、
前記溝の深さは２０～１００μｍであり、
前記搬送ローラの前記搬送面はステンレス鋼またはハードクロムで形成されている
ことを特徴とするスリット装置。
前記搬送ローラの前記搬送面の面積に対する前記溝の総面積の比率は３０～７０％である
ことを特徴とする請求項３記載のスリット装置。
前記搬送ローラの前記溝の角度間隔は前記フィルムの抱角より小さい
ことを特徴とする請求項３または４記載のスリット装置。