JP7424207B2 - コンタクトロール及びフィルム巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンタクトロール及びフィルム巻取装置に関する。

フィルムの製造において、フィルムを巻き取る際にコンタクトロールが使用されている。特許文献１には、最外層にゴム層を用いたコンタクトロールが記載されている。

特開平０６－０１０９４２号公報

ところで、最外層にゴム層を用いたコンタクトロールであれば、フィルムがゴム層中に押し込まれるため、巻き取りロールにフィルムが巻き取られる際に、ゲージバンドと呼ばれる段差が原反に生じにくい。しかしながら、一度、巻き取りロール上の原反にゲージバンドが生じてしまうと、段差のあるところと段差のないところとで、コンタクトロールが巻き取りロールを押す接触圧力が変わる。その結果、巻き取りロールの幅方向における接触圧力分布が不均一となる可能性がある。接触圧力分布が不均一となると、原反においてフィルムの幅方向の張力分布も不均一になることで「巻きシワ」、あるいは、フィルム間には空気が巻き込まれることで「巻き緩み」となって原反の外観品位を損なう可能性がある。

本発明の目的は、一度、巻き取りロール上の原反にゲージバンドが生じても、巻きシワや巻き緩みが抑制される、コンタクトロール及びフィルム巻取装置を提供することにある。

第１の態様のコンタクトロールは、外周の押し当て面に貫通孔がある円筒状のロール本体と、前記押し当て面を全て覆うとともに、前記押し当て面との間に隙間を設けて配置される弾性体を有する弾性体スリーブと、を備え、前記ロール本体の内側にある中空空間の圧力媒体が前記隙間に流出可能なように、前記隙間と前記中空空間とが前記貫通孔で連通されている。

この態様によれば、隙間と中空空間とが等しくなり、中空空間の圧力を調整することで、コンタクトロールが巻き取りロールを押す接触圧力を適切にすることができる。その結果、一度、巻き取りロール上の原反にゲージバンドが生じても、巻きシワや巻き緩みが抑制される。

望ましい態様として、前記ロール本体の端部に設けられるフランジと、円環状のシールリングと、をさらに備え、前記弾性体スリーブは、前記フランジと前記シールリングとで挟まれて封止されている。これにより、中空空間及び隙間の圧力が保たれる。

望ましい態様として、前記フランジは、前記押し当て面よりも外径が大きい突部を有する。これにより、突部と押し当て面との間には段差ができる。

望ましい態様として、前記突部の外周は、前記押し当て面から離れるにつれて、外径が小さくなる。これにより、弾性体スリーブに局所的な引っ張り応力が加わりにくくなり、弾性体スリーブの耐久性が向上する。

望ましい態様として、前記押し当て面と、前記突部との差により、前記隙間が生じる。これにより、隙間の基準となる容量が設定される。

望ましい態様として、少なくとも１つの前記フランジには、前記フランジを貫通する圧力導入孔が設けられている。これにより、圧力導入孔を介して、中空空間及び隙間の圧力が調整可能になる。

望ましい態様として、前記弾性体の材質は、シリコーンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、アクリルニトリル・ブタジエンゴムの少なくとも１つの層を含む。これにより、弾性体スリーブは、非粘着性や不活性に優れる。

望ましい態様として、前記弾性体の外周側には、ダイヤモンドライクカーボン層、シリコーンコーティング層、ウレタンコーティング層、フッ素樹脂コーティング層、セラミック系コーティング層の少なくとも１つがある。これにより、弾性体スリーブの外周側の表面に機能が付与される。

第２の態様のフィルム巻取装置は、上述したコンタクトロールと、前記コンタクトロールとの間でフィルムを挟み、前記フィルムを巻き取る、巻き取りロールと、を備え、前記中空空間の圧力が陽圧である。

この態様によれば、隙間と中空空間とが等しくなり、中空空間の圧力を調整することで、コンタクトロールが巻き取りロールを押す接触圧力を適切にすることができる。中空空間の圧力が陽圧であるので、ゲージバンドがあっても、段差のあるところと段差のないところとで、コンタクトロールが巻き取りロールを押す接触圧力の差が小さくなる。その結果、一度、巻き取りロール上の原反にゲージバンドが生じても、巻きシワや巻き緩みが抑制される。

望ましい態様として、ポンプに接続されたロータリージョイントをさらに有し、前記ロータリージョイントを介して、前記ポンプから送り込まれた圧力媒体が前記中空空間に流入する。これにより、偏当たりが生じにくい中空空間の圧力を設定できる。

望ましい態様として、前記コンタクトロールと隣接して配置され、前記弾性体スリーブの少なくとも一部と接する押圧部材を備える。コンタクトロールと、巻き取りロール上のフィルムとの間に隙間が生じにくくなる。

望ましい態様として、前記押圧部材は、バックアップロールであり、前記バックアップロールは、前記コンタクトロールの軸方向と平行な回転軸に並べられ、当該回転軸の周りを回転する円筒形状のロールである。これにより、弾性体スリーブの寿命を長くすることができる。

望ましい態様として、前記バックアップロールは、前記押し当て面の長さ以上の長さがある。これにより、弾性体スリーブの変形がコンタクトロールの幅方向のどの位置で生じても、弾性体スリーブの変形を規制することができる。

望ましい態様として、前記バックアップロールが複数あり、前記コンタクトロールの周囲で隣接する前記バックアップロール同士が接しない位置に配置されている。これにより、コンタクトロールと巻き取りロール上のフィルムとの間の隙間の形に合わせて、複数のバックアップロールの配置が調整できる。

望ましい態様として、前記バックアップロールは、前記押し当て面より短い長さであるコロ形状を有しており、前記バックアップロールが前記回転軸に沿って複数並べられている。これにより、コンタクトロールと巻き取りロール上のフィルムとの間の隙間の形に合わせて、複数のバックアップロールの配置が調整できる。

上述した第１の態様から第２の態様によれば、一度、巻き取りロール上の原反にゲージバンドが生じても、巻きシワや巻き緩みが抑制される、コンタクトロール及びフィルム巻取装置を提供することができる。

図１は、実施形態１のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の全体構成を示す模式図である。 図２は、図１の上面図である。 図３は、実施形態１のコンタクトロールを模式的に説明するための部分断面図である。 図４は、実施形態１のコンタクトロールのロール本体を模式的に説明するための外観図である。 図５は、図４のＶ－Ｖを切断した断面図である。 図６は、実施形態１のコンタクトロールの幅方向に直交する一断面を示す断面図である。 図７は、実施形態１のコンタクトロールの孔がある部分を部分的に拡大した断面図である。 図８は、実施形態２のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の全体構成を示す模式図である。 図９は、図８の上面図である。 図１０は、弾性体スリーブの挙動を模式的に説明するための説明図である。 図１１は、実施形態２の変形例１のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の部分構成を示す模式図である。 図１２は、実施形態２の変形例２のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の部分構成を示す模式図である。 図１３は、コンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の評価方法を説明するための模式図である。 図１４は、コンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の第１評価結果を説明するためのグラフである。 図１５は、コンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の第２評価結果を説明するためのグラフである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき、図面を参照しつつ説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

図１は、実施形態１のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の全体構成を示す模式図である。図２は、図１の上面図である。図３は、実施形態１のコンタクトロールを模式的に説明するための部分断面図である。図４は、実施形態１のコンタクトロールのロール本体を模式的に説明するための外観図である。図５は、図４のＶ－Ｖを切断した断面図である。図６は、実施形態１のコンタクトロールの幅方向に直交する一断面を示す断面図である。図７は、実施形態１のコンタクトロールの孔がある部分を部分的に拡大した断面図である。以下、図１から図３を適宜参照して、フィルムＦＭＬのフィルム巻取装置１を説明する。

（実施形態１）
図１及び図２に示すように、フィルム巻取装置１は、搬送されているフィルムＦＭＬを巻き取る装置である。フィルム巻取装置１は、巻き取りロールＭＲと、コンタクトロールＣＲとを備えている。

巻き取りロールＭＲには、オシレーション（揺動）がかけられて、フィルムＦＭＬが巻き取られ、フィルムＦＭＬが原反の形状となる。巻き取りロールＭＲは、筐体Ｔ１に取り付けられた回転シャフトＭＲＳの周りを回転する。

フィルムＦＭＬは、熱可塑性樹脂で形成されている。例えば、フィルムＦＭＬは、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリロニトリル・エチレン－プロピレン－ジエン・スチレン樹脂（ＡＥＳ）、アクリロニトリル・スチレン・アクリレート樹脂（ＡＳＡ）、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂や、これらを２種類以上組み合わせた樹脂、これらを２種類以上積層した樹脂、またはこれらの樹脂に繊維や導電性の微粒子等の添加材を加えて形成してもよい。

コンタクトロールＣＲは、巻き取りロールＭＲとの間に、フィルムＦＭＬを挟む。コンタクトロールＣＲは、他の搬送ロールＲＲ１、搬送ロールＲＲ２とともに、支持板Ｔ２に支持されている。なお、支持板Ｔ２は、不図示の位置で、揺動可能なように筐体Ｔ１に支持され、フィルムＦＭＬの巻き取り状態に応じて、巻き取りロールＭＲに対するコンタクトロールＣＲの位置が変化する。

図１及び図２に示すように、フィルムＦＭＬは、搬送方向Ｆに移動する。フィルムＦＭＬは、搬送ロールＲＲ１、搬送ロールＲＲ２の位置を通過し、コンタクトロールＣＲに到達すると、巻き取りロールＭＲ上の原反に押し当てられる。フィルムＦＭＬは、巻き取りロールＭＲの回転方向ＭＦに沿って回転し、巻き取られる。

図２に示すように、コンタクトロールＣＲの両側には、コンタクトロールＣＲの回転を支持する回転支持部１４と、後述するコンタクトロールＣＲの中空空間１１Ｈの圧力を調整する圧力調整部１５とを備える。

図２に示すように、一方の圧力調整部１５に、ロータリージョイントＲＪ１が内蔵されている。ロータリージョイントＲＪ１は、配管ＰＬ１を介して、ポンプＰと接続されている。他方の圧力調整部１５に、ロータリージョイントＲＪ２が内蔵されている。ロータリージョイントＲＪ２は、配管ＰＬ２を介して、ポンプＰと接続されている。

図３に示すように、コンタクトロールＣＲは、円筒状のロール本体１１と、弾性体スリーブ１６と、を備える。図２に示すように、弾性体スリーブ１６の軸方向Ａｘの両側には、シールリング１３がある。シールリング１３については、後述する。ここで軸方向Ａｘは、コンタクトロールＣＲ又はロール本体１１の回転中心と平行な方向をいう。

ロール本体１１は、鉄、鋼、アルミニウム合金などの円筒体である。ロール本体１１の外周の押し当て面１１ＰＳは、滑らかな表面となるように研磨されている。

図４及び図５に示すように、ロール本体１１は、押し当て面１１ＰＳに複数の貫通孔１１Ｖがある。貫通孔１１Ｖは、単位面積あたりの個数が均等となるように、配置されている。実施形態１では、貫通孔１１Ｖが千鳥配置されている。

また、貫通孔１１Ｖは１つであってもよい。円筒状のロール本体１１と、弾性体スリーブ１６との間の隙間１７に圧力が加われば、貫通孔の数は、問わない。貫通孔１１Ｖが複数であれば、弾性体スリーブ１６に局所的に外部から圧力がかかり、仮に弾性体スリーブ１６が１つの貫通孔１１Ｖを塞いでも、弾性体スリーブ１６が塞がない他の貫通孔１１Ｖができる。このため、貫通孔１１Ｖが複数であることが隙間１７に圧力を加える上でより好ましい。

ロール本体１１は、最外径１１ｏｄと、最内径１１ｉｄの差の１／２が厚みとなる。ロール本体１１の内壁の内側には、中空の中空空間１１Ｈができる。

図３に示すように、ロール本体１１の端部には、フランジ１２が設けられる。実施形態１では、フランジ１２がコンタクトロールシャフト１２Ｓと一体に形成されている。フランジは、鉄、鋼、アルミニウム合金などで形成されている。フランジ１２とコンタクトロールシャフト１２Ｓとは別体であり、組み立てられて一体となってもよい。

図５に示すように、フランジ１２は、押し当て面１１ＰＳよりも外径が大きい突部１２Ｔを有する。図３に示すように、弾性体スリーブ１６は、フランジ１２を覆うので、突部１２Ｔの上に接する。突部１２Ｔと押し当て面１１ＰＳとの間には段差１２Ｐができる。突部１２Ｔの外周は、押し当て面１１ＰＳから離れるにつれて、外径が小さくなる。これにより、弾性体スリーブ１６に局所的な引っ張り応力が加わりにくくなり、弾性体スリーブ１６の耐久性が向上する。

シールリング１３は、鉄、鋼、アルミニウム合金などの円環状体である。シールリング１３がコンタクトロールシャフト１２Ｓを通し、シールリング１３がフランジ１２に組み付けられる。これにより、弾性体スリーブ１６は、フランジ１２とシールリング１３とで挟まれて封止されている。その結果、中空空間１１Ｈおよび隙間１７の圧力が保たれる。

フランジ１２の軸方向Ａｘの外側には、図５に示す雌ねじ１２ＦＳがあり、図３に示す雄ねじ１２ＭＳと、雌ねじ１２ＦＳとが締結することで、弾性体スリーブ１６内の密封性が高まる。

弾性体スリーブ１６は、シリコーンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、アクリルニトリル・ブタジエンゴムの少なくとも１つの層を含む弾性体である。これらの材質は、有機ゴムと比べて非粘着性や不活性に優れており、フィルムＦＭＬを搬送中に生じるブロッキングによるシワを抑制できる。なお、弾性体の硬度は、５０度以上７０度以下であることが望ましい。弾性体の硬度が５０度未満であるか、７０度を越えると、弾性体をスリーブ状に加工しにくくなる。また、弾性体の硬度が５０度未満であると、ロール本体１１の中空空間１１Ｈが陽圧になった場合、弾性体スリーブ１６の変形が不安定になる可能性がある。

弾性体スリーブ１６は、複数の層を含む弾性体であってもよい。この場合、ロール本体１１に近い層の硬度が外側の層よりも硬度が高いことが望ましい。これにより、弾性体スリーブ１６の意図しない変形が抑制される。

同様に、ロール本体１１に近い層には、ガラス繊維、炭素繊維などの繊維体が織り込まれていてもよい。これによっても、弾性体スリーブ１６の意図しない変形が抑制される。

弾性体スリーブ１６の厚さは、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が望ましい。０．５ｍｍ未満となると、偏当たりが生じる可能性があり、５ｍｍより厚いと、ゲージバンドに対する追従性が低下する可能性がある。弾性体スリーブ１６の厚さは、１ｍｍ以上２ｍｍ以下がより望ましい。実施形態１において、偏当たりとは、巻き取りロールＭＲの幅方向におけるコンタクトロールＣＲの当接が偏っている状態をいう。

実施形態１の弾性体スリーブ１６の厚さは、押し当て面１１ＰＳに対向する部分は均一である。弾性体スリーブ１６の厚さは、部分的に変えてもよい。例えば、弾性体スリーブ１６の両端部から中央部に向かうにつれて厚くなってもよい。この場合、中央部の厚みは、両端部の厚みと比べて１０１％以上１２０％以下の範囲である。

実施形態１の弾性体スリーブ１６の押し当て面１１ＰＳ側の表面は、凹凸がない。この実施形態に限られず、弾性体スリーブ１６の押し当て面１１ＰＳ側の表面には、ロール本体１１へ突出する複数の環状リブがあってもよい。環状リブがある部分の厚みは、環状リブがない溝部分の厚みに対して、１０１％～１２０％の範囲である。例えば、環状リブは、雌ねじのように、中央部から両端部に向けて巻回状に形成される。この構成により、弾性体スリーブ１６の意図しない変形が抑制される。

弾性体スリーブ１６の外周側には、ダイヤモンドライクカーボン層、シリコーンコーティング層、ウレタンコーティング層、フッ素樹脂コーティング層、セラミック系コーティング層の少なくとも１つの機能層があることが望ましい。弾性体スリーブ１６の外周側の表面に機能層があると、非粘着性が付与され、シワが抑制できる。弾性体スリーブ１６の外周側の表面に機能層があると、帯電防止機能が付与され、静電気帯電が抑制される。その結果、シワが抑制される。弾性体スリーブ１６の外周側の表面に機能層があると、耐摩耗性が付与され、弾性体スリーブ１６の部分摩耗による異常変形が抑制される。

図３に示すように、回転支持部１４は、ベアリング１４Ｂを有し、ベアリング１４Ｂでコンタクトロールシャフト１２Ｓを回転可能な状態で支持する。

図５に示すように、ロータリージョイントＲＪ１は、ハウジング２１と、中空部２３Ｈを有する回転シャフト２３と、回転シャフト２３を回転可能な状態で支持するベアリング２２とを有している。回転シャフト２３とハウジング２１との間にはガスケットなどの封止構造がある。ハウジング２１には、図２に示す配管ＰＬ１が接続される開口部ＨＰが開けられており、開口部ＨＰと、ハウジング内部の空間２１Ｈ及び中空部２３Ｈとが連通している。図２に示すロータリージョイントＲＪ２は、ロータリージョイントＲＪ１と同じ構成であるので、ロータリージョイントＲＪ２の説明は省略する。

フランジ１２及びコンタクトロールシャフト１２Ｓには、フランジ１２を軸方向Ａｘに貫通する圧力導入孔１２Ｈが設けられている。フランジ１２と、回転シャフト２３とは、圧力導入孔１２Ｈと、中空部２３Ｈとが連通するように、接続されている。

この構造により、図２に示すポンプＰから送り込まれた圧力媒体は、配管ＰＬ１、開口部ＨＰ、空間２１Ｈ、中空部２３Ｈ、圧力導入孔１２Ｈを介して、中空空間１１Ｈに流入する。

図６に示すように、ロール本体１１と、弾性体スリーブ１６との間には隙間１７が設けられる。言い換えると、弾性体スリーブ１６が押し当て面１１ＰＳ（図３、図５参照）をすべて覆う。そして、弾性体スリーブ１６が押し当て面１１ＰＳ（図３、図５参照）との間に隙間１７を設けて配置される。

隙間１７は、図５に示すフランジ１２の外周に設けられた段差１２Ｐに応じて、変化する。隙間１７は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが望ましい。隙間１７が１ｍｍ未満であると、フィルムＦＭＬがロール本体１１に部分的に当たり、ゲージバンドと呼ばれる段差が原反に生じやすくなる可能性がある。隙間１７が２０ｍｍを超えると、隙間１７が陽圧になった場合の弾性体スリーブ１６の変形量が制御しにくくなる。

図２に示すポンプＰは、圧力媒体９（図７参照）をロータリージョイントＲＪ１、ＲＪ２へ配管ＰＬ１、配管ＰＬ２を介して、送り込む。ポンプＰから送り込まれた圧力媒体（図７参照）が中空空間１１Ｈに流入する。

図７は、貫通孔１１ＶがあるコンタクトロールＣＲの一部分Ｑ（図３参照）を拡大している。図７に示すように、ロール本体１１の内側にある中空空間１１Ｈの圧力媒体９が、隙間１７に流出可能なように隙間１７と中空空間１１Ｈが貫通孔１１Ｖで連通されている。ポンプＰによって、中空空間１１Ｈが陽圧になると、隙間１７も陽圧になる。これにより、弾性体スリーブ１６には、径方向外側の方向ＲＯＦの力が加わる。コンタクトロールＣＲは、弾性体の弾性力に加え、径方向外側の方向ＲＯＦの力を巻き取りロールＭＲ上のフィルムに伝えることができる。

実施形態１において、圧力媒体９は、空気である。圧力媒体９は、空気に限られず、窒素、アルゴンなどの気体でもよく、水などの液体でもよい。

以上説明したように、コンタクトロールＣＲは、円筒状のロール本体１１と、弾性体スリーブ１６と、を備える。ロール本体１１は、外周の押し当て面１１ＰＳに複数の貫通孔１１Ｖがある。弾性体スリーブ１６は、押し当て面１１ＰＳを全て覆うとともに、押し当て面１１ＰＳとの間に隙間１７を設けて配置される弾性体を有する。フィルム巻取装置１は、コンタクトロールＣＲと、コンタクトロールＣＲとの間でフィルムＦＭＬを挟み、フィルムＦＭＬを巻き取る、巻き取りロールＭＲとを備える。

ここで、一度、巻き取りロールＭＲ上の原反にゲージバンドが生じてしまうと、ゲージバンドに起因する段差のあるところと段差のないところとで、コンタクトロールＣＲが巻き取りロールＭＲを押す接触圧力の差が大きくなる可能性ある。しかしながら、実施形態１のコンタクトロールＣＲおよびフィルム巻取装置１では、中空空間１１Ｈの圧力が陽圧であるので、段差のあるところと段差のないところとで、コンタクトロールＣＲが巻き取りロールＭＲを押す接触圧力の差が小さくなる。

これにより、巻き取りロールＭＲの幅方向における接触圧力分布が均一となりやすくなる。その結果、原反においてフィルムＦＭＬの幅方向の張力分布が均一になりやすくなり、「巻きシワ」が生じにくい。また、巻き取りロールＭＲで巻き取られたフィルムＦＭＬ間には、空気が巻き込まれにくくなり、「巻き緩み」が生じにくい。その結果、原反の外観品位が向上する。

（実施形態２）
図８は、実施形態２のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の全体構成を示す模式図である。図９は、図８の上面図である。図１０は、弾性体スリーブの挙動を模式的に説明するための説明図である。実施形態２のフィルム巻取装置１では、実施形態１と同じ構成について同じ符号を付して、説明を省略することがある。

図８および図９に示すように、フィルム巻取装置１は、コンタクトロールＣＲと、巻き取りロールＭＲと、バックアップロールＢＲを備える。コンタクトロールＣＲは、バックアップロールＢＲとともに、支持板Ｔ３に支持されている。支持板Ｔ３は、支持板Ｔ２に支持されている。

バックアップロールＢＲの材料としては、クロロプレン（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタン、金属（鉄、鋼、アルミニウム合金など）があげられる。好ましくは、摩擦抵抗があり滑りにくさの観点から、材料としてはニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴムが好ましい。

バックアップロールＢＲは、コンタクトロールＣＲの軸方向Ａｘと平行な回転軸Ｂｘの周りを回転する円筒形状のロールである。実施形態２において、ロールとは、バックアップロールＢＲが外力に追随して、回転することをいう。バックアップロールＢＲのバックアップロールシャフトＢＲＳが回転軸Ｂｘに沿って配置され、バックアップロールＢＲが回転軸Ｂｘを中心に回転する。

図９に示すように、実施形態２には、ロータリージョイントＲＪ１があるが、ロータリージョイントＲＪ２はない。フィルム巻取装置１は、コンタクトロールＣＲの一方には、回転支持部１４と、圧力調整部１５とを備え、コンタクトロールＣＲの他方には、回転支持部１４と、気密室１７とを備える。気密室１７は、中空空間を密閉している。なお、気密室１７はなくてもよく、気密室１７がない場合は、他方側のフランジ１２に圧力導入孔１２Ｈがない構成をとればよい。

上述した中空空間１１Ｈおよび隙間１７が陽圧になると、中空空間１１Ｈおよび隙間１７が大気圧の場合と比較して、弾性体スリーブ１６には、径方向外側の方向ＲＯＦの力が加わる。これにより、弾性体スリーブ１６は、樽形状のように、中央部分が径方向外側の方向ＲＯＦへ膨らみやすい。

図９に示すように、コンタクトロールＣＲとバックアップロールＢＲとの間には、僅かなギャップＧがある。支持板Ｔ３に対するバックアップロールシャフトＢＲＳの位置が図９に示す支持板Ｔ３のスリットＴＳに沿って変更されると、ギャップＧが変わるようになっている。ギャップＧは、中空空間１１Ｈおよび隙間１７が陽圧になった場合の弾性体スリーブ１６の最大半径の１０％以上９０％以下の距離で可変できるとより望ましい。

中空空間１１Ｈおよび隙間１７が陽圧になると、バックアップロールＢＲは、弾性体スリーブ１６の少なくとも一部と接して、弾性体スリーブ１６の変形を規制する。このように、バックアップロールＢＲは、コンタクトロールＣＲと隣接して配置され、弾性体スリーブ１６の少なくとも一部と接する押圧部材といえる。

実施形態２のバックアップロールＢＲは、回転軸Ｂｘと平行な方向にみて、押し当て面１１ＰＳの長さ以上の長さがある。これにより、弾性体スリーブ１６の変形がコンタクトロールＣＲの幅方向のどの位置で生じても、弾性体スリーブ１６の変形を規制することができる。

ここで、弾性体スリーブ１６の内側の圧力は、中空空間１１Ｈおよび隙間１７の圧力と等しい。実施形態２のフィルム巻取装置１では、弾性体スリーブ１６の内側の圧力が、ゲージ圧力１ｋＰａ以上５００ｋＰａ以下が望ましい。ゲージ圧力１ｋＰａ未満であると、偏当たりが生じる可能性がある。

例えば、ゲージ圧力が５００ｋＰａを超えると、図１０に示すように、巻き取りロールＭＲ上のフィルムＦＭＬへ押し当てた反力が弾性体スリーブ１６に加わり、弾性体スリーブ１６の反力を受けていない部分へ、圧力媒体９を移動させてしまう可能性がある。これにより、図１０に示すコンタクトロールＣＲと、巻き取りロールＭＲ上のフィルムＦＭＬとの間に隙間ＧＳが生じやすくなる。隙間ＧＳは、コンタクトロールＣＲの幅方向中央部分に生じやすい。隙間ＧＳができると、巻き取りロールＭＲの幅方向における接触圧力分布が不均一となる。

図１０に示すように、中空空間１１Ｈおよび隙間１７が陽圧になると、バックアップロールＢＲは、弾性体スリーブ１６の少なくとも一部と接して、弾性体スリーブ１６を径方向内側の方向ＢＰへ変形させる。この変形にともない、弾性体スリーブ１６の隙間ＧＳがある部分へ、圧力媒体９が移動し、隙間ＧＰがなくなるように弾性体スリーブ１６が変形する。隙間ＧＰがなくなると、巻き取りロールＭＲの幅方向における接触圧力分布が均一となる。

バックアップロールＢＲは、回転軸Ｂｘを中心に回転可能である。これにより、弾性体スリーブ１６自体が回転するため、バックアップロールＢＲが弾性体スリーブ１６の回転に追従する。バックアップロールＢＲは、回転しない押圧部材よりも、弾性体スリーブ１６との摩擦が小さく、弾性体スリーブ１６の寿命が長くなる。また、バックアップロールＢＲがコンタクトロールＣＲの回転に追従することで、回転しない押圧部材よりもコンタクトロールＣＲの回転速度を減速させない。これにより、コンタクトロールＣＲが巻き取られるフィルムＦＭＬに対して追従して回転することができるので、巻き取られるフィルムＦＭＬの傷を防止することができる。

（実施形態２の変形例１）
図１１は、実施形態２の変形例１のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の部分構成を示す模式図である。図１１に示すように、実施形態２の変形例１では、フィルム巻取装置１が複数のバックアップロールＢＲを有する。

図１１に示すように、例えば、コンタクトロールＣＲの周囲で、３つのバックアップロールＢＲ同士が接しない位置に配置されている。

実施形態２の変形例１では、中空空間１１Ｈおよび隙間１７が陽圧になると、３つのバックアップロールＢＲは、弾性体スリーブ１６の少なくとも一部とそれぞれ接して、弾性体スリーブ１６の変形を規制する。

これにより、図１０に示すコンタクトロールＣＲと巻き取りロールＭＲ上のフィルムＦＭＬとの間の隙間ＧＳの形に合わせて、３つのバックアップロールＢＲの配置が調整される。その結果、１つのバックアップロールＢＲよりも巻き取りロールＭＲの幅方向における接触圧力分布がより均一となる。

（実施形態２の変形例２）
図１２は、実施形態２の変形例２のコンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の部分構成を示す模式図である。図１２に示すように、実施形態２の変形例２では、フィルム巻取装置１が複数のバックアップロールＣＣを有する。

バックアップロールＣＣは、回転軸Ｂｘと平行な方向にみて、コンタクトロールＣＲの押し当て面１１ＰＳより短い長さであるコロ形状を有している。バックアップロールＣＣが回転軸Ｂｘに沿って複数並べられている。同様に、バックアップロールＣＣが回転軸Ｃｘに沿って複数並べられている。

複数のバックアップロールＣＣは、回転軸Ｂｘ上又は回転軸Ｃｘ上に間隔をおいて配置されている。

これにより、図１０に示すコンタクトロールＣＲと巻き取りロールＭＲ上のフィルムＦＭＬとの間の隙間ＧＳの形に合わせて、複数のバックアップロールＣＣの配置が調整される。その結果、１つのバックアップロールＢＲよりも巻き取りロールＭＲの幅方向における接触圧力分布がより均一となる。

（評価）
特許文献１のように、最外層にゴム層を用いたコンタクトロールの比較例を用意した。比較例のゴム層の材料は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）であり、ゴム層の硬度が７０度である。

実施形態１で説明したコンタクトロールＣＲの実施例を用意した。弾性体スリーブ１６の材料は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）であり、ゴム層の硬度が１５度である。

巻き取りロールＭＲを模擬した紙製の筒で形成された疑似巻き取りロールＴＲを用意した。疑似巻き取りロールＴＲの外周表面よりも突出するゲージバンドを模擬した段差ＴＢ１と段差ＴＢ２とを疑似巻き取りロールＴＲの幅方向に離して形成した。段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）で形成されている。段差ＴＢ１は、疑似巻き取りロールＴＲの外周表面からの厚みが０．２５ｍｍである。段差ＴＢ２は、疑似巻き取りロールＴＲの外周表面からの厚みが０．５ｍｍである。

第１評価として、疑似巻き取りロールＴＲに対して、比較例および実施例を押し当て、比較例および実施例が疑似巻き取りロールＴＲに接する接触面積を計測した。図１４は、コンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の第１評価結果を説明するためのグラフである。

図１４によれば、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のあるところには、比較例のコンタクトロールが接触するが、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところには、比較例のコンタクトロールが接触しにくいことが分かる。なお、図示はしないが、比較例のゴム層の材料が、実施例と同じ硬度の材料に変更されれば、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところに比較例のコンタクトロールが接触する。しかし、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のあるところと、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところとの接触面積の差は、３０ｍｍ^２以上ある。

図１４によれば、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のあるところには、実施例のコンタクトロールが接触し、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところにも、実施例のコンタクトロールが接触しやすいことが分かる。段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のあるところと、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところとの接触面積の差は、１０ｍｍ^２程度である。

第２評価として、疑似巻き取りロールＴＲに対して、比較例および実施例を押し当て、比較例および実施例が疑似巻き取りロールＴＲに接する接圧を計測した。図１５は、コンタクトロールを備えたフィルム巻取装置の第２評価結果を説明するためのグラフである。

図１５によれば、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のあるところには、比較例のコンタクトロールが接触し圧力のピークが測定されるが、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところには、比較例のコンタクトロールが接触した圧力が計測されていないことが分かる。

図１５によれば、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のあるところには、実施例のコンタクトロールが接触し、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところにも、実施例のコンタクトロールが接触しやすいことが分かる。段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のあるところと、段差ＴＢ１及び段差ＴＢ２のないところとの圧力差は、比較例と比較して小さい。

実施例のコンタクトロールは、比較例のコンタクトロールと比較して、一度、巻き取りロール上の原反にゲージバンドが生じても、巻きシワや巻き緩みが抑制される。

以上、好適な実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した発明を基にして当業者が適宜設計変更して実施しうる全ての発明も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の技術的範囲に属する。

例えば、フィルムＦＭＬは、熱可塑性樹脂で形成される例を例示したが、紙や金属の箔であってもよい。

一般的に「シート」とは、ＪＩＳにおける定義上、薄く、一般にその厚みが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいい、一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚みが極めて小さく、最大厚みが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいい（日本工業規格ＪＩＳＫ６９００）、しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本実施形態においては両者を同義として用い、統一して「フィルム」と記す。

１ フィルム巻取装置
９ 圧力媒体
１１ ロール本体
１１Ｈ 中空空間
１１ＰＳ 押し当て面
１１Ｖ 貫通孔
１２ フランジ
１２Ｈ 圧力導入孔
１２Ｐ 段差
１２Ｓ コンタクトロールシャフト
１２Ｔ 突部
１３ シールリング
１４ 回転支持部
１５ 圧力調整部
１６ 弾性体スリーブ
１７ 隙間
Ａｘ 軸方向
ＢＲ、ＣＣ バックアップロール
Ｂｘ 回転軸
ＣＲ コンタクトロール
Ｃｘ 回転軸
ＦＭＬ フィルム
Ｇ ギャップ
ＧＰ 隙間
ＭＲ 巻き取りロール
Ｐ ポンプ
ＰＬ１、ＰＬ２ 配管
ＲＪ１、ＲＪ２ ロータリージョイント

Claims (14)

1. 外周の押し当て面に貫通孔がある円筒状のロール本体と、
   前記押し当て面を全て覆うとともに、前記押し当て面との間に隙間を設けて配置される弾性体を有する弾性体スリーブと、
   前記ロール本体の端部に設けられるフランジと、
   円環状のシールリングと、を備え、
   前記ロール本体の内側にある中空空間の圧力媒体が前記隙間に流出可能なように、前記隙間と前記中空空間とが前記貫通孔で連通されており、
   前記弾性体スリーブは、前記フランジと前記シールリングとで挟まれて封止されているコンタクトロール。
2. 前記フランジは、前記押し当て面よりも外径が大きい突部を有する、請求項１に記載のコンタクトロール。
3. 前記突部の外周は、前記押し当て面から離れるにつれて、外径が小さくなる、請求項２に記載のコンタクトロール。
4. 前記押し当て面と、前記突部との差により、前記隙間が生じる請求項２又は３に記載のコンタクトロール。
5. 少なくとも１つの前記フランジには、前記フランジを貫通する圧力導入孔が設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載のコンタクトロール。
6. 前記弾性体の材質は、シリコーンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、アクリルニトリル・ブタジエンゴムの少なくとも１つの層を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のコンタクトロール。
7. 前記弾性体の外周側には、ダイヤモンドライクカーボン層、シリコーンコーティング層、ウレタンコーティング層、フッ素樹脂コーティング層、セラミック系コーティング層の少なくとも１つがある、請求項１から６のいずれか１項に記載のコンタクトロール。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のコンタクトロールと、
   前記コンタクトロールとの間でフィルムを挟み、前記フィルムを巻き取る、巻き取りロールと、を備え、
   前記中空空間の圧力が陽圧である、フィルム巻取装置。
9. ポンプに接続されたロータリージョイントをさらに有し、
   前記ロータリージョイントを介して、前記ポンプから送り込まれた圧力媒体が前記中空空間に流入する、請求項８に記載のフィルム巻取装置。
10. 前記コンタクトロールと隣接して配置され、前記弾性体スリーブの少なくとも一部と接する押圧部材を備える、請求項８又は９に記載のフィルム巻取装置。
11. 前記押圧部材は、バックアップロールであり、
    前記バックアップロールは、前記コンタクトロールの軸方向と平行な回転軸に並べられ、当該回転軸の周りを回転する円筒形状のロールである、請求項１０に記載のフィルム巻取装置。
12. 前記バックアップロールは、前記押し当て面の長さ以上の長さがある、請求項１１に記載のフィルム巻取装置。
13. 前記バックアップロールが複数あり、前記コンタクトロールの周囲で隣接する前記バックアップロール同士が接しない位置に配置されている、請求項１２に記載のフィルム巻取装置。
14. 前記バックアップロールは、前記押し当て面より短い長さであるコロ形状を有しており、
    前記バックアップロールが前記回転軸に沿って複数並べられている、請求項１１に記載のフィルム巻取装置。

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