JPH02305747A - フィルムウエブを巻き取るための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、接触ロール（この接触ロールを介してフィル
ムウェブをフィルムリールに供給する）を使用してフィ
ルムウェブを巻取芯上に巻き取ってフィルムリールを形
成するための方法に関するものである。フィルムリール
および接触ロールは、反対方向であるが、同じ周速で回
転する。フィルムリールの円周方向表面上の空気境界層
および接触ロール上を走行するフィルムウェブにおける
空気境界層は、２つのフィルムウェブを一緒にさせる前
に絞り出す。また、本発明は、フィルムウェブを巻き取
るための装置に関する。

従来技術 フィルムウェブを巻き取るためのこのような方法および
装置は、西独公開第３７１０４１２号明細書から既知で
あり且つ、例えば、非常に薄いフィルムウェブ、例えば
、３μｍのＰＥＴフィルムの場合には約１００ｍ／分ま
での巻取速度で満足に操作する。

フィルムの製造においては、最後のプロセス工程として
のフィルムウェブの巻取は、かなりの重要性を有する。

その理由は、その際には、仕様を満たすフィルムウェブ
がフィルムリールの合計損失がフィルムウェブの損傷、
特に貯蔵時のフィルムウェブの損傷のため生ずることが
ある程度に「悪く」巻き取られることがあるからである
。

この文脈で特に重要な問題は、かなりの量の空気が巻取
時にフィルムリールに封入されることがあるという現象
によって表わされる。この封入空気の若干は、フィルム
リールの貯蔵時に逃げ且つ各種の欠陥、例えば、きず、
伸びおよびクロス波がフィルムリール中およびフィルム
リール上で生ずることがあり、このことによってフィル
ムリールを完全に使用不能にさせることがある。

シート状構造物を巻き取るための既知の装置の場合には
、リール上に走行するフィルムウェブは、いわゆる接触
ロールによってリールに対してプレスし、この手段なし
の場合よりも少ない量の空気しか巻取時に封入されない
という結果を達成している。この装置は、西独特許第３
２６５５７０号明細書（米国特許第４，５７６．３４４
号明細書に対応）に記載されている。しかしながら、接
触ロールの空気変位効果は、巻取速度を増大するにつれ
て減少し、それゆえ、巻取速度と空気の封入との間に妥
協を講じなければならない。リールに対する接触ロール
圧力に対する空気封入の依存性を特殊に考慮しての空気
封入の全現象論は、検索および開発の主題である。

また、このように空気封入の問題を解決するために全巻
取操作を真空中で実施することが提案されたが、大きい
財政上の経費は、この提案の実現に反する因子である。

本発明の目的は、冒頭に記載の方法を改良すること、お
よび巻取速度を実質的に増大させることができ且つ最小
的１μｍの厚さを有する極薄フィルムの巻取応用が可能
であるような方法でフィルムウェブを巻き取るための装
置を提供することにある。

発明の概要 この目的は、被覆接触ロールが表面の平均ピーク−谷高
さＲａが０．４μ以下およびｌ０ＨＢが２．５／６２．
５よりも大きいブリネル硬さを有するという事実に、よ
って本発明に従って達成される。

水洗の実施において、平均ピーク−谷高さＲａは、０．
００１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍの範囲内で選ばれ、特に
Ｒａは約０．０３μｍに等しい。

フィルムウェブが薄ければ薄い程、平均ピークー谷高さ
Ｒａは小さくて済む。

最も広い意味において、本発明の方法は、フィルムウェ
ブを接触ロールに供給し、フィルムウェブを巻取芯上に
巻き取ってフィルムリールを形成しく前記接触ロールは
前記フィルムリールと接触している）、接触ロール上の
フィルムウェブ層およびフィルムリールの周辺上のフィ
ルムウェブ層を一対のローラーと接触させ、接触ロール
上のフィルムウェブ層およびフィルムリール上のフィル
ムウェブ層の回りの空気境界層を絞り出す（被覆接触ロ
ールは表面の平均ピーク−谷高さＲａが０．４μｍ以下
および１０ＨＢ２．５／６２．５よりも大きいブリネル
硬さをＨする）ことを更に包含する、。

接触ロールを使用してフィルムウェブを巻取芯上に巻き
取ってフィルムリールを形成するための装置（接触ロー
ルおよびフィルムリールは互いに反対方向に回し周速で
走行する）は、巻取芯および接触ロールに軸方向に平行
に配置された２個のローラーをフィルム隙間内に有する
ことを包含する。２個のローラーは、フィルムリール上
のフィルムウェブと圧力接触しており且つ追加的に２個
のローラーの１つは接触ロール上のフィルムウェブと圧
力接触している。接触ロールは、平均ピーク−谷高さＲ
ａ０．４μ以下、ならびに１０ＨＢ２．５／６２．５よ
りも大きいブリネル硬さを有する平滑な硬質表面を有す
る。

本発明の利点は、空気境界層を絞り出すための２個のロ
ーラーが定義された硬さおよび所定の平均ピーク−谷高
さの接触ロールの硬質な平滑表面と非常に効果的に相互
作用するので、極薄フィルムが、リールの硬さの損失ま
たは品質損失なしに、例えば、リールの折り目からの自
由度の損失なしに従来法と比較して実質上増大された巻
取速度で巻き取ることができるという点であり、これは
本発明によって達成される。

好ましい態様の説明 巻取芯２上に巻き取るためには、フィルムウェブ１は、
接触ロール３上を通過し、この接触ロール３はフィルム
リール８に対して支承している。

フィルムリールおよび接触ロールは、互いに反対方向に
同じ周速で走行する。接触ロールを介して供給されたフ
ィルムウェブ１上とフィルム８上のフィルムウェブ１の
外部ターン上の両方には空気境界層があり、これらの空
気境界層は２つのフィルムウェブ層を一緒にさせる前に
絞り出す。全フィルムウェブ幅にわたっての空気境界層
の絞り出しは、機械的圧力によって行う。２つのフィル
ムウェブ層の接点または一緒にさせる点とフィルムウェ
ブ上の絞り出し点との間の距離、即ち、フィルムリール
および接触ロールによって境界づけられる隙間の深さは
、できるだけ小さく保ち且つ１３〜２００ｍｍである。

第１図の装置においては、フィルムウェブ１は、接触ロ
ール３上を通過し、接点７において巻取芯２上に走行し
てフィルムリール８を形成する。巻取時に、かなりの量
の空気が発生され且つフィルムリール８と接触ロール３
との間の先細隙間６に封入される（これは、第１図で陰
影をつけて示される空気境界層４が摩擦のためフィルム
ウェブ層１の各々に接着し且つ接点７の方向にそれらに
よって輸送されるという事実によって説明できる）。

これらの摩擦誘導空気境界層４は、接触ロール３上を通
過するフィルムウェブ１の外側上とフィルムリール８上
のフィルムウェブ１の円周表面または外部ターン上との
両方に存在する。

接触ロール３は、平均ピーク−谷高さＲａが０．４μ以
下および１０ＨＢが２．　５／６２．　５よりも大きい
ブリネル硬さを有する硬質な平滑表面層２０を有する。

ブリネル硬さＨＢは、ＤＩＮ標準５０３５１に明記され
ているようなブリネル硬さ試験の方法に従って測定する
。このように、数２．５／６２．５の組み合わせは、硬
さ測定を表面層２０に対して６２．５ｋｐ　（約６１３
Ｎ）の試験力でプレ各される直径２，５關のボールで実
施することを意味する。

平均荒さは、より薄いフィルムウェブを巻き取るべきで
ある時に、より小さい。平均ピーク−谷高さくＲａ）は
、一般に、ＤＩＮ７１６２に従ってａＦＪ定して０．０
０１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍの範囲内であり、好ましく
はＲａは約０．０３μｍである。

前記装置は、約２２０ｍ／分までの速度で極薄フィルム
、例えば、厚さ２μｍのＰＥＴフィルムの巻取を可能に
する。

接触ロール３の表面層２０は、硬質クロムメッキによっ
て電解的または化学的に適用できる。ブリネル硬さおよ
び荒さの前記条件が満たされる限り、接触ロール３のロ
ール本体の内部構造は、自由に選ぶことができる。この
ような接触ロールの典型例は、硬質なりロムメッキ表面
層２０を有するロールである。電解または化学的手段に
よって適用される他の普通の表面層は、アルミニウム、
Ａｌ−Ｍｇおよび／またはＡｌ−Ｃｕ合金である。

また、接触ロール３の表面層２０は、酸化物または炭化
物、例えば、酸化ケイ素、酸化クロムまたは炭化ケイ素
の熱溶射、例えば、プラズマ溶射によって適用してもよ
い。

フィルムリール８と接触ロール３とに軸方向に平行に配
置された２個の空気変位ローラー５ａおよび５ｂによっ
て、空気境界層４は、隙１ｆｊｌ　６に入る前にフィル
ムウェブ層から絞り出されるか大幅に減少される。空気
変位ローラー５ａおよび５ｂは、直径７．５〜５０＋ａ
＋ｓを有し且つ全フィルムウェブ幅にわたって延長して
いる。接点７とローラー５ａ、５ｂとの間の距離は、隙
間６での空気境界層の新しい形成を回避するかできるだ
け少なくするためにできるだけ小さくあるべきである。

好ましくは、距離は、ローラー５ａおよび５ｂの１つの
直径の１〜６倍である。従って、ローラー５８および５
ｂの直径は、接触ロール３の直径、巻取芯２の直径、ま
たはフィルムリール８の直径と比較して小さく選ぶ。ロ
ーラー５ａおよび５ｂの直径は、一般に同じ大きさを有
するが、異なる大きさを有することも可能であることが
ある（第５図参照）。ローラー直径は、接触ロールの直
径の０．１〜０．５倍、特に０．１５〜０，３倍、巻取
芯の直径の０．０５〜０．３倍、特に０．１〜０，２倍
に対応する。

フィルムリール８上のフィルムウェブ１と接触している
ローラー５ａは、第４図に示すような１１滑な硬質表面
層２１を有する。′接触ロール３の表面層２０と同じブ
リネル硬さおよび荒さの条件、即ち、平均ピーク−谷高
さＲａは、この表面層２１にあてはまる。同様に、表面
層２１の材料およびローラー５ａのローラ一本体への表
面層の適用法は、表面層２０の材料および表面層２ｏの
接触ロール３への適用法と一致する。接触ロール３と比
較してローラー５ａの小さい直径のため、ローラー５ａ
は、固体材料から製造し、次いで、対応して表面加工し
て硬さおよび平均荒さに関して与えられた条件を満たす
こともできる。

接触ロール３上のフィルムウェブ１と接触しているロー
ラー５ｂは、硬質／可撓性表面、一般に硬質ゴム被覆表
面を有する。

空気変位ローラー５３および５ｂは、巻取芯２上にロー
ル巻きされるフィルムリール８に対して、そして接触ロ
ール３上を走行するフィルムウェブ１に対して強い圧力
でプレスするならば、永続する効果で空気境界層のみを
排除できる。後述の圧力接触制御装置部品９〜１６は、
この目的に役立つ。

接触ロールホルダー９に関しては、接触ロール３に対し
て支承するローラー５ｂは、全巻取操作時に固定位置に
配置されている。ローラー５ｂの末端の各々は、各々の
場合にアングルレバ−１０を介してシリンダー１１によ
って接触ロール３に対してプレスする。２個のシリンダ
ー１１は、接触ロールホルダー９に締結されている。

巻取操作時に変化するリール直径のため、フィルムリー
ル８に対して支承するローラー５８は、移動自在に配置
しなければならない。このことは、継手１３において枢
着自在に装着されたシリンダー１２により、並びに継手
１４および１５において枢着自在に装着されたスペーサ
ー１６により管理し、これらはローラー５ａを一緒に案
内し且つリール直径が増大するにつれて固定ローラー５
ｂに関して変位を可能にする。

スペーサー１６および２個の継手１４および１５、例え
ば、ボールベアリング継手は、第２図にシリンダー１２
と一緒に拡大スケールで表わす。

接触ロール３およびフィルムリール８、従ってローラー
５ａおよび５ｂも、１つの同じ周速を有するが、それに
も拘らず、ローラー５ａ、５ｂ間の速度の小さい差があ
るならば、安全上の理由で、常時、接触の場合のブロッ
キングまたは震えを回避するためにローラー５ａ、５ｂ
間に小さい距離０．２〜５．０龍、特に０．５〜１ｍ＋
ｓがあるべきである。

フィルムウェブ１の幅は、１０００ｍ＋ｔまでであって
もよいが、より広いフィルムウェブも、このような装置
で巻き取ることができる。第４図に示すようなワンバー
トローラー５ａは、全長にわたって均一の輪郭または一
定の直径を有し且つスピンドル１８上に据え付けられて
いる。より広いフィルムウェブの場合には、ローラー５
８および５ｂの機械的安定性がもはやローラ一端のみで
懸垂するのに適当でないならば、２個以上の部品片１７
．１７′　（第３図参照）からなるローラー５　ａ　／
　　も、使用できる。これらの部品片は、均一の直径を
有し且つ同様にスピンドル１８上に据え付けられている
。マルチバートローラーの機械的荷重は、更に他のシリ
ンダー１１および１２をローラー離間部分１９上にはめ
合わせることによって減少できる。

第４図および第３図には、ワンバートおよびマルチバー
トローラー５ａおよび５ｂの表面層２１をそれぞれ概略
的に示す。マリチバートデザインは、表面層２１の代わ
りに前記のような硬質／可撓性またはゴム表面層を有す
るローラー５ｂの場合には同様に使用できる。

ローラー離間部分１９は、部品片１７．１７′のローラ
ー直径よりも小さい直径を有し且つマルチバートローラ
ー５ａ′の２個の隣接部品片間の凹所ローラー面積を形
成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の断面側面図、第２図は第１
図に示すような空気変位ローラーおよび制御シリンダー
の拡大詳細側面図、第３図および第４図はフィルムウェ
ブ用空気変位用ローラーの２つの態様を示す図、第５図
はフィルムウェブ用空気変位用の２個のローラーの更に
他の態様（ローラーの各々は異なる大きさの直径を有す
る）を示す図である。 １・・・フィルムウェブ、２・・・巻取芯、３・・・接
触ロール、４・・・空気境界層、５ａ、５ｂ・・・空気
変位ロー−ｙ−１５ａ’・・・マルチバートローラー、
７・・・接点、８・・・フィルムリール、９・・・接触
ロールホルダー、１０・・・アングルレバ−１１１，１
２・・・シリンダー、１６・・・スペーサー、１９・・
・ローラー離間部分、２０．２１・・・表面層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、接触ロールを使用してフィルムウェブを巻取芯上に
   巻き取ってフィルムリールを形成する方法であって、 前記フィルムウェブを接触ロールに供給し、それによっ
   て前記フィルムを前記接触ロールの一部分の回りに包み
   、 前記フィルムウェブを接触ロールから巻取芯上に巻き取
   り、それによってフィルムリールを形成し、前記接触ロ
   ールは前記フィルムリール上の前記フィルムウェブと接
   触していて接点を形成し、前記接触ロールおよび前記フ
   ィルムリールを互いに反対方向であるが同じ周速で走行
   させ、 前記接触ロール上の前記フィルムウェブおよび前記フィ
   ルムリールの周辺上の前記フィルムウェブを一対の空気
   変位ローラーと接触させ、 前記接触ロール上および前記フィルムリール上の前記フ
   ィルムウェブの回りの空気境界層を絞り出し、 前記被覆接触ロールは表面の平均ピーク−谷高さＲａが
   ０．４μｍ以下および１０ＨＢが２．５／６２．５より
   も大きいブリネル硬さを有することを特徴とする、フィ
   ルムウェブの巻取法。 ２、前記平均ピーク−谷高さＲａが、 ０．００１μｍ〜０．４μｍの範囲内で選ばれる、請求
   項１に記載の方法。 ３、前記接触ロールと前記空気変位ローラーの１つとを
   クロムメッキするか、電解被覆するか、化学的に被覆す
   る、請求項１に記載の方法。 ４、前記接触ロールと前記空気変位ローラーの少なくと
   も１つとを酸化物または炭化物の熱溶射によって被覆す
   る、請求項１に記載の方法。 ５、フィルムウェブを巻取芯上に巻き取ってフィルムリ
   ールを形成するための装置であって、接触ロール（その
   回りにフィルムのウェブが供給される）と、 前記接触ロールに隣接し且つ軸方向に平行な巻取芯（そ
   れによってフィルムのウェブは前記巻取芯の回りを包ん
   でフィルムリールを形成する）と、前記巻取芯および前
   記接触ロールに軸方向に平行な一対の空気変位ローラー
   （それによって操作時に前記ローラーは前記フィルムリ
   ール上のフィルムウェブと圧力接触しており且つまた前
   記の一対の空気変位ローラーの１つは前記接触ロール上
   のフィルムウェブと圧力接触しており、前記接触ロール
   は平均ピーク−谷高さＲａが０．４μｍ以下および１０
   ＨＢが２．５／６２．５よりも大きいブリネル硬さを有
   する平滑な硬質表面層を有する）とを具備することを特
   徴とする、フィルムウェブを巻き取るための装置。 ６、前記空気変位ローラーの１つが、平均ピーク−谷高
   さＲａが０．４μ以下および１０ＨＢ２．５／６２．５
   よりも大きいブリネル硬さを有する平滑な硬質表面層を
   有する、請求項５に記載の装置。 ７、前記接触ロール上のフィルムウェブと接触している
   前記空気変位ローラーの１つが、ゴム被覆表面を有する
   、請求項５に記載の装置。 ８、前記接触ロールおよび前記フィルムリール上の前記
   フィルムウェブと接触している前記空気変位ローラーの
   １つが、クロムメッキ表面層、アルミニウム表面層、ア
   ルミニウム−マグネシウム合金表面層、および／または
   アルミニウム−銅合金表面層から選ばれる硬質表面を有
   する、請求項６に記載の装置。 ９、前記接触ロールおよび前記フィルムリールと接触し
   ている前記空気変位ローラーの１つの表面が、酸化物お
   よび炭化物から選ばれる表面層を有する、請求項６に記
   載の装置。 １０、前記接触ロールの表面積が、平均ピーク−谷高さ
   Ｒａが０．００１μｍ〜０．４μｍを有する、請求項５
   に記載の装置。 １１、前記フィルムリールと接触している前記空気変位
   ローラーの１つが、平均ピーク−谷高さＲａが０．００
   １μｍ〜０．４μｍを有する表面層を有するものである
   、請求項６に記載の装置。 １２、前記の一対の空気変位ローラーが、前記接触ロー
   ルおよび前記フィルムリールと実質上同じ長さを有し、
   且つ、直径７．５ｍｍ〜５０ｍｍを有する、請求項５に
   記載の装置。 １３、前記の一対の空気変位ローラーが、同じ大きさの
   直径を有し且つ前記直径が前記接触ロールの直径の０．
   １〜０．５倍、前記巻取芯の直径の０．０５〜０．３０
   倍に対応する、請求項１２に記載の装置。 １４、前記の一対の空気変位ローラーが、異なる直径を
   有する、請求項５に記載の装置。 １５、互いに平行に配置された前記の一対の空気変位ロ
   ーラーを回転自在に離間するためのスペーサー装置およ
   び前記接触ロールを回転自在に装着する接触ロールホル
   ダーを更に包含する、請求項５に記載の装置。 １６、前記接点と前記の一対の空気変位ローラーとの間
   の距離が、前記の一対の空気変位ローラーの１つの直径
   の１〜６倍に対応する、請求項５に記載の装置。 １７、前記空気変位ローラーを巻取操作時に前記接触ロ
   ールとの接触状態で固着するための装置（該装置は第一
   端および第二端を有する一対のアングルレバーを包含し
   、前記第一端は前記接触ロールと接触している前記空気
   変位ローラーの各端に回転自在に締結する）および前記
   接触ロールホルダーに枢着自在に固着され且つ前記の一
   対のアングルレバーの前記第二端で枢着自在に固着され
   た一対のシリンダーを更に包含する、請求項１５に記載
   の装置。 １８、一対のシリンダー（前記フィルムリールに対して
   のみ支承する前記空気変位ローラーが前記の一対のシリ
   ンダーに連結されており、前記の一対のシリンダーが前
   記接触ロールホルダーに枢着自在に装着されている）を
   更に包含する、請求項１５に記載の装置。 １９、前記スペーサー装置が、前記の一対の空気変位ロ
   ーラーを互いに０．２〜５．０ｍｍの範囲内で離間する
   、請求項１５に記載の装置。 ２０、前記の一対の空気変位ローラーが、各々ワンピー
   スローラーである、請求項５に記載の装置。 ２１、前記の一対の空気変位ローラーの少なくとも１つ
   が２以上の部品部分（各部分は同じ直径を有し、各部分
   はローラー離間部分によって互いに分離されている）か
   らなる、請求項５に記載の装置。