(57)【要約】  耐薬液性が高く、ロール硬度の最適化が可能な弾性ロールを提供する。これにより薬液が付着する環境でも長期間使用可能なニップロール、搬送装置を提供する。本発明の弾性ロールは、ロール芯と、前記ロール芯のロール長手方向と平行な外周面を覆う内層積層体と、前記内層積層体の外周面を覆う筒状部と、前記筒状部から連接してなり、前記内層積層体のロール長手方向に垂直な両端面を覆うとともに前記ロール芯と接触して配設されるエッジ部と、を備える表層エラストマーと、前記表層エラストマーの前記エッジ部を、前記ロール芯に向けて押しつける端部封止構造体と、を有する。
2019021642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール芯と、
前記ロール芯のロール長手方向と平行な外周面を覆う内層積層体と、
前記内層積層体の外周面を覆う筒状部と、前記筒状部から連接してなり、前記内層積層体のロール長手方向に垂直な両端面を覆うとともに、前記ロール芯と接触して配設されるエッジ部と、を備える表層エラストマーと、
前記表層エラストマーの前記エッジ部を、前記ロール芯に向けて押しつける端部封止構造体と、
を有する弾性ロール。
【請求項２】
前記端部封止構造体が、封止部材と加圧機構とを備え、
前記加圧機構が、前記封止部材を前記ロール芯に向けて押し付け、
前記封止部材が、前記内層積層体の前記両端面を覆っている前記エッジ部を、前記ロール芯に向けて押しつける、請求項１に記載の弾性ロール。
【請求項３】
前記ロール芯が、ロール長手方向の両端部分の前記内層積層体で覆われていない範囲に、ロール長手方向の端部に向かって縮径する段差を有しており、
前記表層エラストマーの前記エッジ部が、前記ロール芯の前記段差の段差面と接触しており、
前記封止部材が、前記表層エラストマーの前記エッジ部を、ロール長手方向に前記段差面に向けて押しつける、請求項２に記載の弾性ロール。
【請求項４】
前記封止部材が、前記表層エラストマーの前記エッジ部を、ロール長手方向に前記段差面に向けて押しつけていない状態で、前記エッジ部のロール長手方向の厚さは、前記段差の高さより長い、請求項３に記載の弾性ロール。
【請求項５】
前記封止部材は、前記表層エラストマー側に突出する環状の突起を備えており、
前記加圧機構が、前記エッジ部の、前記環状の突起と接触している部分を凹ませるように、前記封止部材をロール長手方向に向けて押しつける、請求項３に記載の弾性ロール。  
【請求項６】
エッジ部のロール長手方向の厚さが、前記段差の高さより短く、前記段差のロール長手方向と平行な面に表層エラストマーによって覆われていない露出部分があり、
前記封止部材の環状の突起の最内径が、前記段差の外径と同じ直径であり、端部封止部材の内周部と前記段差の露出部分とが嵌合する、請求項５に記載の弾性ロール。
【請求項７】
前記封止部材のロール長手方向の投影像が、前記表層エラストマーのロール長手方向に垂直な面の切断面の最外周よりも内側に含まれる大きさである、請求項２〜６のいずれか一つに記載の弾性ロール。
【請求項８】
前記端部封止構造体が、前記エッジ部を、ロール径方向に前記ロール芯に向けて押しつける、請求項１または２に記載の弾性ロール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の弾性ロールが、薬液がウェブ状基材に接触する工程において、前記ウェブ状基材の搬送に伴って随伴する前記薬液の液切りに用いられるニップロールであって、
前記内層積層体がエラストマーで構成されており、前記表層エラストマーを構成するエラストマーよりも硬度が低く、かつ、
前記表層エラストマーを構成するエラストマーが、前記薬液に対する耐性が高い、ニップロール。
【請求項１０】
薬液をウェブ状基材に接触させる工程を含む搬送装置であって、
前記搬送装置がニップ機構を備えており、
前記ニップ機構に用いられるニップロールが、請求項９に記載のニップロールである、搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性ロールおよびこれを用いたニップロールおよび搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙やプラスチックフィルムに例示されるウェブ状基材に対し、様々な薬液処理が行われることがある。例えば、めっき浴に基材を通過させて電解めっきを行う工程や、薬液を塗布するウェットコーティング工程などが例示される。また、ウェットコーティング工程を通過した後に基材に残った薬液を除去する工程も含め、水や洗浄液などを用いてウェブ状基材の洗浄を行うウェット洗浄工程などがある。以下、これらウェットコーティング工程とウェット洗浄工程とを含めて全体でウェット搬送工程と呼称する。【０００３】
ウェブ状基材は、薬液に浸されたまま製品化されることはほとんどなく、乾燥状態で製品化されるのが一般的である。ウェット搬送工程を通ったウェブ状基材は薬液を除去され、乾燥されて次工程へと搬送される。ここでウェット搬送工程の出口から乾燥されるまでの一例を模式化した図６を用いて概要を説明する。図６はウェブ状基材がウェット搬送工程の出口から搬出され、乾燥されるまでの模式図である。ウェット搬送工程４で薬液処理を施されたウェブ状基材１は、ウェット搬送工程４で用いられた薬液を随伴しながら搬送される。その随伴された薬液を液切りロール２により掻き落とす。その後乾燥装置３によりウェブ状基材１は乾燥され、ガイドロール５を介して次工程に搬送されていく。ここで液切りロール２は、ウェブ状基材１の幅方向全体に接圧を付与することで液切り効率を高めることができるため、弾性ロールを用いてニップする構成が好適に用いられる。弾性ロールには、適度な柔軟性、使用される薬液に対する耐久性、耐摩耗性などの複数の特性を同時に発現することが求められるため、必要な部位で必要な機能が発現するよう多層構造のエラストマーを用いて設計されるのが一般的である。【０００４】
特許文献１には、一般的な多層構造弾性ロールの構成が従来技術として示されている。その構造を図７（ａ）に示す。シャフト３０１にゴム弾性体３０２を巻きつけ、その外周に合成樹脂層３０３がコーティングされている。このように構成することで、合成樹脂層３０３に薬液に対する耐久性を持たせ、かつゴム弾性体層３０２により必要な柔軟性を付与することができる。しかしながらロール両端はゴム弾性体層３０２が露出しており、ゴム弾性体３０２を侵す薬液を用いる際には露出部からゴム弾性体層３０２が破壊されることとなる。これを防止するために特許文献１の発明では、図７（ｂ）に図示するように、ゴム弾性体層３０２の両端面まで合成樹脂層３０３で被覆し、かつ被覆部材３０４を固定することで両端面からの破壊の進行を防止している。【０００５】
特許文献２には、ロール芯３１１の外周部に弾性体層３１２と、弾性体層３１２の外周部にガスバリア性を有する離型層３１３を設けたロールが提案されている。その構造を図８に示す。弾性体層３１２の両端面のガスバリア性を確保するため、ガスバリア性能を有する封止板３１４を固定する固定板３１５を設けている。このように構成することにより、弾性体層３１２からのアウトガスを外に漏らさないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３３０３７４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている構成において、合成樹脂層３０３がシャフト材質に対して接着性が悪い場合、合成樹脂層３０３とシャフト３０１の間からの薬液の侵入を防止することができない。また被覆部材３０４を密着させる力を大きくすることができない構造であり、封止性能は低い。このため薬液に対する耐久性が低い材料を内層側の弾性体層３０２として用いた場合には、内層が薬液により破壊される可能性が高い。【０００８】
特許文献２に開示されている構成においては、離型層３１３と封止板３１４とが別部材となっており、封止板３１４を密着させるためにボルト３１６の締結力を強くしても、固定板３１５の位置が、封止板３１４のつぶれ方によって変化するため、ロール周方向で弾性層３１２の圧縮力にばらつきが発生し、均一に封止することが難しく、薬液の侵入を防止することが難しい。【０００９】
以上のように、従来技術では薬液の内層への侵入を完全に防ぐことができないため、内層に薬液に対する耐久性の低い材料を用いることができない、あるいは用いた場合に寿命が短くなるといった課題があり、材料選択の幅が狭く要求機能を高水準で満足できる構成を得ることが困難であった。【００１０】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、薬液に対する耐久性を考慮することなく様々な機能に応じた内層弾性体の材料を選択できるようにして、耐薬品性やロール硬度等の要求機能を高水準で満足することができる弾性ロールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の弾性ロールは、ロール芯と、前記ロール芯のロール長手方向と平行な外周面を覆う内層積層体と、前記内層積層体の外周面を覆う筒状部と、前記筒状部から連接してなり、前記内層積層体のロール長手方向に垂直な両端面を覆うとともに、前記ロール芯と接触して配設されるエッジ部と、を備える表層エラストマーと、前記表層エラストマーの前記エッジ部を、前記ロール芯に向けて押しつける端部封止構造体と、で構成される。【００１２】
また、本発明のニップロールは、本発明の弾性ロールを、薬液がウェブ状基材に接触する工程において、前記ウェブ状基材の搬送に伴って随伴する前記薬液の液切りに用いたものであって、内層積層体がエラストマーで構成されており、前記表層エラストマーを構成するエラストマーが、前記内層積層体を構成するエラストマーよりも硬度が高く、かつ、前記薬液に対する耐性が高い材料を用いて構成される。【００１３】
さらに、本発明の搬送装置は、薬液をウェブ状基材に接触させる工程を含み、ニップ機構を備えており、前記ニップ機構に用いられるニップロールが、本発明のニップロールである。【００１４】
なお、本発明において「薬液」とは、水、油、有機溶剤その他液状薬品類全般およびそれらの混合液、または固形薬品を溶媒に溶かした溶液をいう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐薬品性や耐摩耗性などロール表面に求められる機能と、柔軟性などの弾性体に求められる機能とを高水準で最適化できる弾性ロールを提供できる。
また、本発明の弾性ロールを用いて高品質かつ長寿命のニップロール、およびそのニップロールを用いた搬送装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明をニップロールに適用した実施形態の主要構成を示した断面図である。
【図２】図２は、本発明をニップロールに適用した別の実施形態の主要構成を示した断面図である。
【図３】図３は、本発明をニップロールに適用した別の実施形態の主要構成を示した断面図である。
【図４】図４は、本発明をニップロールに適用した別の実施形態の主要構成を示した断面図であり、封止部材を押しつけていない状態の断面図(図４（ａ））、および封止部材を押しつけている状態の断面図（図４（ｂ））である。
【図５】図５は、本発明をニップロールに適用した別の実施形態の主要構成を示した断面図であり、封止部材を押しつけていない状態の断面図（図５（ａ））、封止部材を押しつけている状態の断面図（図５（ｂ））である。
【図６】図６は、ウェット搬送工程の出口近傍の一例の模式図である。
【図７】図７は、特許文献１に開示されている弾性ロールの主要構成を示した図であり、図７（ａ）は特許文献１における従来技術、図７（ｂ）は特許文献１の技術である。
【図８】図８は、特許文献２に開示されている弾性ロールの主要構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態の例を、ニップロールに適用した場合について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の弾性ロールをニップロールに適用した実施形態の主要構成を示した断面図である。ニップロール２０は、ロール芯２１と、ロール芯２１のロール長手方向と平行な外周面を覆う内層積層体２２と、内層積層体２２の外周面を覆う筒状部２３ａと、筒状部２３ａから連接してなり、内層積層体２２のロール長手方向に垂直な両端面を覆うとともに、ロール芯２１と接触して配設されるエッジ部２３ｂと、を備える表層エラストマー２３と、表層エラストマー２３のエッジ部２３ｂを、ロール芯２１に向けて押しつける端部封止構造体２４と、で構成される。
【００１９】
ロール芯２１の外周面のうち、ロール長手方向両端部分を除いて内層積層体２２が巻き付けられている。そして、内層積層体２２の外周面およびロール長手方向両端面を覆うように表層エラストマー２３が巻き付けられている。表層エラストマー２３のエッジ部２３ｂはロール芯２１に接触している。そして、このロール芯２１に接触している表層エラストマー２３のエッジ部２３ｂが、端部封止構造体２４によりロール芯２１に押し付けられている。
【００２０】
ロール芯２１は、円筒形状の両端にベアリング嵌合部となる軸を設けた形状が一般的であるが、ロールに求められる機能や使用目的等に応じて様々な形状を用いることができる。また、内部構造も同様に様々な構造を用いることができる。材質としてはプラスチックや金属等の様々な材質を用いることができるが、耐久性の観点から鉄やステンレス等の金属素材を一般的に用いることが多く、特に薬液を用いる工程で使用される場合には耐食性に優れるステンレスが好適に用いられる。
【００２１】
ロール芯２１の外周面に巻きつけられる内層積層体２２は、一般的には接着剤を用いてロール芯２１に接着することが多いため、ロール芯２１の材質に対する接着性を有する材料を用いることが好ましい。材質としては、必要な機能に応じて各種のプラスチックやエラストマーから適宜選択して用いることができる。例えば、ロールの硬度を低く抑えたい場合は、内層積層体２２に低硬度化が可能なエチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、あるいはこれらの積層ゴムなどを用いることができる。また、内層積層体２２にポリ塩化ビニルやＡＢＳ樹脂などを用いることで、表層エラストマー２２の体積を減らしながらも高硬度なロールを提供することができる。
【００２２】
内層積層体２２の外周面および両端面を覆う表層エラストマー２３は、内層積層体２２に接着されていることが好ましく、さらに、ロール芯２１に対しても接着されていることがより好ましい。材質としては、ニップロール２０の表面に求められる機能に応じて適宜選択する。その結果、表層エラストマー２３の内層積層体２２に対する接着性が良くない場合は、内層積層体２２の材質を変更することが好ましい。接着性は表層エラストマー２３と内層積層体２２と接着剤とのそれぞれの相性で決定されるのが一般的であるが、ここで表層エラストマー２３は、後述するようにウェブ状基材や薬液に直接触れるため、ニップロール２０の表面に求められる機能を最大限発現することを最優先として材質選択すべきである。このように選択した表層エラストマー２３の材質に対して接着性の良い材質を内層積層体２２の材質として選択すればよい。また、ニップロール２０の性能の一つであるロール幅方向の押し圧均一性は、ロール芯の外周に巻かれている積層体全体の硬度が低いほど、良好な傾向を示す。しかし、ウェブ状基材や薬液に直接触れる表層エラストマー２３は薬液に対する耐性が高いことが求められるため、材質の選択が限られている。そのため、内層積層体２２を構成するエラストマーの硬度を、表層エラストマー２３を構成するエラストマーよりも低くし、積層体全体の硬度を幅広く調整できるようにすることが好ましい。
【００２３】
ニップロール２０に水、油、有機溶剤等の薬液が付着するような環境で用いられる場合は、表層エラストマー２３には使用される薬液に容易に侵されないような材質を用いることが好ましい。例えば、鉱油が付着する環境ではエチレンプロピレンゴムは適さないし、リン酸エステル系作動油が付着する環境ではニトリルゴムなどは適さない。またアクリル酸ブチルや酢酸、ジクロロベンゼンのように多くの材質を侵すような有機溶剤が付着する環境下においては材質選択の余地は極めて小さく、使用される薬液に対して耐性を有する材質であることを優先的に考慮して選択せざるを得ない。そのためロール芯２１に対する接着性が良くない材質を選択せざるを得ないケースが生じる。また接着できる場合でも、表層エラストマー２３とロール芯２１との間に設けた接着層が薬液に侵されるケースもある。そのような場合にはロール芯２１と表層エラストマー２３との隙間から薬液が侵入し、内層積層体２２が侵されることとなる。
【００２４】
そこで、本発明においては、ロール芯２１と表層エラストマー２３との隙間から薬液が侵入することを防止するために、端部封止構造体２４により表層エラストマー２３のエッジ部２３ｂをロール芯２１に対して強く押し付ける構造としている。ロール芯２１は剛性の高い部材であるから、押し付け圧力が逃げて封止性能が低下するような不具合を避けることができる。端部封止構造体２４の構成としては、エッジ部２３ｂをロール芯２１に押し付ける機能が発現するように構成すればどのような構造でもよい。例えばエッジ部２３ｂの外径よりも小さな内径のリング状の部材を取り付けてもよいし、内径をテーパーにした円筒部材を挿入する構造でもよい。
【００２５】
また、端部封止構造体２４を、封止部材と加圧機構とを備え、加圧機構が封止部材をロール芯２１に向けて押し付け、封止部材がエッジ部２３ｂをロール芯２１に向けて押しつける構造としてもよい。このような構造の例としては、いわゆるホースバンドと呼ばれる、ネジを締め込むと内径が狭くなるバンド状の構造体で締め付ける構造がある。バンド状の構造体が封止部材に、ネジが加圧機構に、それぞれ相当する。
【００２６】
また、端部封止構造体２４に用いられる材質としては、使用される薬液に対して耐性のある材質とすることが好ましい。
なお、図１の形態では、表層エラストマー２３の外形はフラットな円筒形状であるが、外径をラジアルクラウン形状としてもよいし、端部を一定程度テーパー状にして両端の外径を小さくした形状（以下、端部テーパー形状）としてもよいし、端部封止構造体２４の最大外径がエッジ部２３ｂの外径よりも大きくならないように段差を設けた形状（以下、溝付き形状）としてもよい。また内層積層体２２も同様にラジアルクラウン形状、端部テーパー形状、溝付き形状など様々な形状を用いることができる。
【００２７】
図２は本発明の弾性ロールをニップロールに適用した別の実施形態の主要構成を示した断面図（図２（ａ））、および図２（ａ）で黒い丸で囲んだ部分の一部拡大図（図２（ｂ））である。ニップロール２０Ａは、ロール芯２１Ａの外周面のうち内層積層体２２に覆われていない部分に、端部に向かって縮径するように段差２１１が設けられ、内層積層体２２の両端面を覆う表層エラストマー２３Ａのエッジ部２３ｂが、ロール芯２１の段差面も覆ってロール芯２１に接触する構成である。ロール芯２１Ａのロール長手方向に垂直な端面に端部封止構造体２４Ａを取り付けており、端部封止構造体２４Ａは、封止部材２４１と加圧機構２４２とで構成されている。封止部材２４１をボルト等に代表される加圧機構２４２によりロール長手方向にロール芯２１に向けて押しつけ、この押しつけ力により、封止部材２４１が、内層積層体２２の両端面を覆っている表層エラストマー２３の両端部、つまりロール芯２１の段差面を覆っているエッジ部２３ｂを、ロール長手方向にロール芯２１の段差面に向けて押しつける構造となっている。このようにして、表層エラストマー２３Ａによるロール芯２１Ａの段差面に対する押し付け力をしっかりと付与する構造としている。これにより表層エラストマー２３Ａとロール芯２１Ａとの隙間からの薬液の侵入を防止している。
【００２８】
また、図３のように、ロール芯２１Ｂの外周面のうち内層積層体２２に覆われていない部分の途中から外径が小さくなるように段差２１１Ｂが設けられたニップロール２０Ｂにおいても、端部封止構造体２４Ｂが表層エラストマー２３Ｂのエッジ部２３ｂを、ロール芯２１Ｂの段差面に向けて押し付ける構造であれば同様の効果が得られる。なお、端部封止構造体２４Ｂは、端部封止構造体２４Ａと同様の構成を有している。
【００２９】
図２に示すニップロール２０Ａにおいて、ロール芯２１Ａのロール長手方向に垂直な面であって端部封止構造体２４Ａが設置される面と、表層エラストマー２３Ａのエッジ部２３ｂの端面との位置関係は、図２（ｂ）に図示しているように、封止部材２４１で押し付けていない状態で、エッジ部２３ｂのロール長手方向の厚さｈ３は、段差２１１の高さｈ４よりもｄだけ長い。封止部材２４１は、ロール芯２１に密着した状態で表層エラストマー２３Ａを圧縮する。これにより表層エラストマー２３Ａに強い圧縮力が発生し、表層エラストマー２３Ａとロール芯２１Ａとの密着力が向上してシール性能が向上する。また、ロール芯２１Ａに封止部材２４１が密着することで固定位置が機械的に決まるため、表層エラストマー２３Ａのロール周方向で圧縮力のばらつきを小さく抑えることができ、均一に封止することができる。上記の効果は、ニップロール２０Ｂにおいても同様に得ることができる。以下、封止部材２４１をロール長手方向に押し付けた際に、ロール芯２１Ａが封止部材２４１と接触する面を、ロール芯２１の当たり面２１２と呼ぶ。
【００３０】
図８に示している特許文献２の構造では、固定板３１５を固定部材３１６によって基部３１１に押し付けることにより、封止板３１４と弾性層３１２との密着性を高めて封止効果を得ている。この方法では固定板３１５の位置が、封止板３１４のつぶれ方によって変化するため、ロール周方向で弾性層３１２の圧縮力にばらつきが発生し、均一に封止することが難しい。
【００３１】
エッジ部２３ｂのはみ出し量ｄは、エッジ部２３ｂの厚さｈ３が段差部２１１の高さｈ４よりも長ければ、表層エラストマー２３とロール芯２１の十分な密着力を得ることができる。好ましくは０．３ｍｍ以上のはみ出し量ｄがあればよい。はみ出し量ｄの上限は特に限定されないが、封止部材２４１をロール長手方向に押し付けた状態でロール芯２１Ａの当たり面２１２に密着できる範囲とすればよく、表層エラストマー２３Ａの材質やロール長手方向への圧縮力によって適宜決定することができる。
【００３２】
さらに、ニップロール２０Ａにおいて、封止部材２４１の最大外径Ｒ１を表層エラストマー２３Ａの外径Ｒ２よりも小さくすることで（つまり、封止部材２４１を、そのロール長手方向の投影像が、表層エラストマー２３Ａのロール長手方向に垂直な面の最外周よりも内側に含まれる大きさとすることで）、ニップする相手のロール面長のほうがニップロール面長ｈ５よりも長いニップ系にも適用できるようになるため好ましい。また、表層エラストマー２３Ａのエッジ部２３ｂは端部封止構造体２４Ａにより付与される圧縮力により外径が膨らんでニップする相手のロールに対する接圧が局所的に上がることがある。このような接圧分布になることが好ましくない用途においては表層エラストマー２３Ａのエッジ部２３ｂにテーパーをつけて外径を小さくするのが好ましい。
【００３３】
図４は本発明の弾性ロールをニップロールに適用した別の実施形態の主要構成を示した断面図である。図４（ａ）は、封止部材２４１Ｄをロール芯２１Ｄの段差面２１１に向けてロール長手方向へ押しつけていない状態、図４（ｂ）は押しつけている状態を示している。図４に示すニップロール２０Ｄの封止部材２４１Ｄは、図２に示すニップロール２０Ａの封止部材２４１に対して、外周に表層エラストマー２４Ａ側に突出する環状の突起２４３を設けたものである。突起２４３の内径Ｒ８は段差２１１の外径Ｒ７よりも大きくしており、封止部材２４１Ｄの内壁２４４がロール芯２１の当たり面２１２に密着した状態で、表層エラストマー２３Ｄを突起２４３の分だけ凹ませるようにして押し込む構造としている。これにより表層エラストマー２３Ｄとロール芯２１Ｄとの密着力を更に大きくすることができるので好ましい。また、封止部材２４１Ｄとロール芯２１Ｄとの間にシムなどの図示しない隙間調整部材を挿入すれば、突起２４３を表層エラストマー２３Ｄに押し込む量を調整でき、表層エラストマー２３Ｄとロール芯２１Ｄとの密着力を調整できる。さらにニップロール２０Ｄにおいては、突起２４３の突き出し量の分だけロール芯２１Ｄの当たり面２１２よりも表層エラストマー２３Ｄの端面を押し込むことが出来るため、ロール芯２１Ｄの当たり面２１２と表層エラストマー２３Ｄの端面との位置関係を精密に調整するための加工が不要となり、ロールの設計と製作が簡単になる。
【００３４】
図５は本発明の弾性ロールをニップロールに適用したさらに別の実施形態の主要構成を示した断面図である。図５（ａ）は、封止部材２４１Ｅをロール芯２１Ｅの段差面に向けてロール長手方向へ押しつける前の状態、図５（ｂ）は押しつけている状態を示している。図５に示すニップロール２０Ｅは、エッジ部２３ｂのロール長手方向の厚さｈ３は、段差２１１の高さｈ４より短い。その結果、ロール芯２１Ｅの段差２１１のロール長手方向と平行な面に表層エラストマー２３Ｅによって覆われていない露出部分がある。さらに、封止部材２４１Ｅの突起２４３Ｅの最内径Ｒ８が、段差２１１の外径Ｒ７と同じ直径であり、ロール芯２１Ｅの露出部分と突起２４３Ｅの内周部が嵌め合っている状態で、封止部材２４１Ｅの突起２４３Ｅが表層エラストマー２３Ｅのエッジ部２３ｂをロール長手方向に圧縮する構造になっている。これにより、端部封止構造体２４Ｅとロール芯２１Ｅの芯出し調整が容易となり、端部封止構造体２４Ｅとロール芯２１Ｅの同芯度を高めることができ、偏心の小さいロールとすることができる。
【００３５】
上記した本発明の弾性ロールを用いたニップロール２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｄおよび２０Ｅは、使用される薬液等により内層積層体２２が浸食されるのを防ぐことができるため、薬液処理を目的としたウェブの搬送装置において液切りロールとして利用することにより、長期間安定的にその機能を発揮することができる。
【００３６】
本発明の弾性ロールは、薬液等に対する耐性は表層エラストマー２３〜２３Ｅが担うので、内層積層体２２に薬液等に対する耐性を求める必要がなくなる。そのため、内層積層体２２はロール硬度等の特性を考慮して最適なものを選ぶことができ、内層積層体２２の材料選択の幅が広がる。また、表層エラストマー２３〜２３Ｅのエッジ部２３ｂは、端部封止構造体２４〜２４Ｅによってロール芯２１〜２１Ｅに押し付けられるので、表層エラストマー２３〜２３Ｅとロール芯２１〜２１Ｅとの接着性を考慮する必要がなくなる。そのため、表層エラストマー２３〜２３Ｅは耐薬液等の特性を考慮して最適なものを選ぶことができ、表層エラストマー２３〜２３Ｅの材料選択の幅も広がる。結果的に、本発明の弾性ロールは、ロール硬度と薬液に対する耐久性などの、一般的には相反するような要求機能を高水準で両立することができる。
【００３７】
上記の実施の形態の説明において、本発明の弾性ロールをニップロールに適用した場合について説明したが、これに限定するものではなく、コーティングロール、ラミネートプレスロール、搬送ロール、サイジングロール、マングルロール、洗毛ロール、タッチロール、インキロール等としても使用することができる。
【実施例】
【００３８】
以下に示す実施例と比較例により、薬液に対するロール耐久性の評価を実施した。【００３９】
［実施例１］
図４に示すニップロール２０Ｄを用いて、以下の条件で薬液に浸漬させて回転するテストを実施した。
（１）ロール構造
表層エラストマー：ふっ素系ゴム（使用薬液に対し耐性のあるもの）
内層積層体：合成ゴム（使用薬液に対し耐性のないもの）
ロール芯：ＳＵＳ３１６
突起突き出し量：０．５ｍｍ
（２）浸漬条件
薬液：ジクロロベンゼン
浸漬時間：２週間
実験の結果、ニップロール２０Ｄの実験前後の体積変化率は１％未満であった。体積変化率は、実験前後のエラストマー部分の体積を求めて、下記式により算出した。
体積変化率（％）＝｛（実験後のエラストマー部分の体積）−（実験前のエラストマー部分の体積）｝／（実験前のエラストマー部分の体積）×１００  
エラストマー部分の体積は、表層エラストマーの平均外径とロール芯外径からエラストマー部分の断面積を求め、エラストマー部分の断面積と表層エラストマーのロール長手方向長さとの積をエラストマー部分（表層エラストマーおよび内層積層体）の体積とした。表層エラストマーの平均外径は、ロール長手方向の長さを１００等分したピッチで、ロール長手方向の位置を変えながら測定した外径の平均値とした。【００４０】
［実施例２］
図２に示すニップロール２０Ａを用いて、ロール構成を以下の通りとし、実施例１と同じ浸漬条件にて実験を実施した。
（１）ロール構造
表層エラストマー：ふっ素系ゴム（使用薬液に対し耐性のあるもの）
内層積層体：合成ゴム（使用薬液に対し耐性のないもの）
ロール芯：ＳＵＳ３１６
表層エラストマーはみ出し量（図２中の符号ｄ）：０．３ｍｍ
実験の結果、実験前後の体積変化率は１％未満であった。【００４１】
［実施例３］
図１に示すニップロール２０を用いて、ロール構成を以下の通りとし、実施例１と同じ浸漬条件にて実験を実施する。
（１）ロール構造
表層エラストマー：ふっ素系ゴム（使用薬液に対し耐性のあるもの）
内層積層体：合成ゴム（使用薬液に対し耐性のないもの）
ロール芯：ＳＵＳ３１６
表層エラストマーは使用薬液に対して充分な耐性があることが分かっている。端部封止構造体により充分な圧力をかけて表層エラストマーをロール芯に押し付けることにより、使用薬液が内層積層体にまで侵入しないため、体積変化率は１％未満に抑えられた。【００４２】
［比較例１］
端部封止構造体を取り外した以外は実施例１と同じ実験を実施した結果、体積変化率は５％を超えた。【００４３】
［比較例２］
図８に示すロールを用いて、ロール構成を以下の通りとし、実施例１と同じ浸漬条件にて実験を実施した。
（１）ロール構成
離型層（表層エラストマー）：ふっ素系ゴム（使用薬液に対し耐性のあるもの）
弾性層（内層積層体）：合成ゴム（使用薬液に対し耐性のないもの）
封止板：ふっ素系ゴム（使用薬液に対し耐性のあるもの）
ロール芯：ＳＵＳ３１６
実験の結果、体積変化率は５％を超えた。【００４４】
［比較例３］
図８に示すロールを用いて、ロール構成を以下の通りとし、実施例１と同じ浸漬条件にて実験を実施した。
（１）ロール構成
離型層（表層エラストマー）：ふっ素系ゴム（使用薬液に対し耐性のあるもの）
弾性層（内層積層体）：合成ゴム（使用薬液に対し耐性のないもの）
封止板：ふっ素系樹脂コーティング（使用薬液に対し耐性のあるもの）
ロール芯：ＳＵＳ３１６
実験の結果、体積変化率は５％を超えた。また実験後の観察において、ふっ素系樹脂に亀裂が見られた。【００４５】
［比較例４］
図８に示すロールを用いて、ロール構成を以下の通りとし、固定板に環状の突起を設けて突起突き出し量の分だけ押し込む構造としたところ、固定板を取り付けた時点で封止板に亀裂が生じた。この亀裂から使用薬液が侵入して内層積層体が侵されることが明白であったため実験を中止した。
（１）ロール構成
離型層（表層エラストマー）：ふっ素系ゴム（使用薬液に対し耐性のあるもの）
弾性層（内層積層体）：合成ゴム（使用薬液に対し耐性のないもの）
封止板：ふっ素系樹脂コーティング（使用薬液に対し耐性のあるもの）
ロール芯：ＳＵＳ３１６
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ウェブ状基材の薬液処理を行う搬送装置に用いられる弾性ニップロールとして非常に好適であるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１    ウェブ状基材
２    液切りロール
３    乾燥装置
４    ウェット搬送工程
５    ガイドロール
ｄ    はみ出し量
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｅ  ニップロール
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｄ、２１Ｅ  ロール芯
２２    内層積層体
２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｄ、２３Ｅ  表層エラストマー
２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｄ、２４Ｅ    端部封止構造体
２１１  段差
２１２  当たり面
２４１  封止部材
２４２  加圧機構
２４３、２４３Ｅ  突起
２４４  内壁
３０１  シャフト
３０２  ゴム弾性体
３０３  合成樹脂層
３０４  被覆部材
３１１  ロール芯（基部）
３１２  弾性体層
３１３  離型層
３１４  封止板
３１５  固定板
３１６  固定ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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