(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板と、このベース板に設けたローラ昇降用シリンダと、このローラ昇降用シリンダにより昇降可能な突起を有するローラとからなるマーキング装置において、前記突起を有するローラの突起面を加熱するためのＵ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイルを設け、前記突起を有するローラと２個の耐熱ゴムロールによりフィルムを挟持しナーリングを施すことを特徴とする一体構造のマーキング装置。
【請求項２】
前記突起を有するローラを前記ローラ昇降用シリンダにて連続的に又は間欠的に上げ下ろしできるようにしたことを特徴とする請求項１記載の一体構造のマーキング装置。
【請求項３】
前記突起を有するローラの突起面の表面温度を計測する放射温度計を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の一体構造のマーキング装置。
【請求項４】
前記突起を有するローラをローラ昇降用シリンダにて上げた状態において、前記突起を有するローラを回転用モータにより回転させ前記突起を有するローラの突起面を前記Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイルにより均一に加熱することができることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の一体構造のマーキング装置。
【請求項５】
前記２個の耐熱ゴムロールを移動させることにより、前記突起を有するローラによる面接触圧を調整することができる調整機構を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の一体構造のマーキング装置。
【請求項６】
前記ローラ昇降用シリンダのエアー圧をレギュレーターにより調節し前記突起を有するローラによるナーリングの高さを調節することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の一体構造のマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属箔及びフィルムにナーリングを施すことができる一体構造のマーキング装置に関する。特に、高溶融点フィルム、高硬度フィルム、高速製造ラインにおいて十分な凹凸のナーリングを施すことができるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属箔又はフィルム等の欠陥を検査する装置において、欠陥部分を発見した時に、ラベルを貼付するか、マジックインクによる印をつけるか、又は、インクジェットプリンタ等により印付けがなされ、検査後において巻き返して、欠陥位置の目安としていた。
【０００３】
しかし、フィルム等においては再生することができるため、貼付したラベルを除去する際に糊がフィルム等に残る場合があり、また、マジックインクやインクジェットによるインクがついたフィルムにあっては、フィルムの該当部分を除去し、粉砕等することで再び利用して原料とされる場合があった。
【０００４】
また、金属箔等の欠陥を検知する装置においては、金属箔等の検査後に、高温処理等がなされることがあり、耐熱ラベル、耐熱インク等を用いた場合にあっては、耐熱性（耐熱最高温度：約２４０℃）に問題があり、高温にて対応できるマーキング手段が必要であった。
【０００５】
さらに、フィルムの欠陥を検知する装置において、フィルムの凹凸をロールにて挟み込み、綾目又は平目のマーキングを施す場合に硬質フィルム等にあっては凹凸の印が付きにくく浅いものしか付かない場合があった。また、連続ナーリングの場合、巻き取った後に凸部のへたりが生じたり、幅方向のずれが発生してしまう場合もあった。また、高溶融点フィルムであり、高速にフィルムを検査する装置の工程にあっては、十分なマーキングの高さを確保することが難しかった。
【０００６】
また、突起を有するローラを加熱する手段についても、ローラの回転軸から熱伝導による軸加熱方式が取られており、突起面への熱伝達の効率が悪く、回転軸自体が高温にならざるを得ず、しかも、軸から突起面までの熱伝達に時間がかかることから応答性の遅れが問題となり、適切な温度調整ができなかった。
【０００７】
さらに、従来のナーリング装置では、当初よりフィルムの製造ラインの構成装置の一部として組み込まれていることから、既存のライン工程に新たにナーリング装置を設置することができなかった。
【０００８】
そこで、一体構造のナーリング装置を提供が必要とされ、金属箔については、突起を有するローラと２個の耐熱ゴムロールにて挟持してナーリングを施すようにし、また、フィルム等については、突起を有するローラを誘導加熱により突起面自体を加熱することで、有効なナーリングを施すことができるように一体構造の装置が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１３６２０１  ナーリング加工装置およびナーリング加工方法
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
金属箔及びフィルムに目印のラベルを貼付すること、また、インク等によりマーキングすることなく、綾目又は平目の凹凸のナーリングを施すことができる装置を提供する。
【００１１】
また、高溶融点フィルム、硬質フィルム及び厚みのあるシート等に対してもナーリングを効率的に行うことができる装置とし、既存の装置への設置が容易となる一体構造とした装置を提供する。
【００１２】
また、突起を有するローラについて、突起面の表面から加熱し、表面温度を放射温度計にて測定し、適切な温度調整を行い得る装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１発明では、ベース板と、このベース板に設けたローラ昇降用シリンダと、このローラ昇降用シリンダにより昇降可能な突起を有するローラとからなるマーキング装置において、前記突起を有するローラの突起面を加熱するためのＵ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイルを設け、前記突起を有するローラと２個の耐熱ゴムロールによりフィルムを挟持しナーリングを施す一体構造のマーキング装置とした。
【００１４】
第２発明では、前記突起を有するローラを前記ローラ昇降用シリンダにて連続的に又は間欠的に上げ下ろしできるようにした一体構造のマーキング装置とした。
【００１５】
第３発明では、前記突起を有するローラの突起面の表面温度を計測する放射温度計を設けた一体構造のマーキング装置とした。
【００１６】
第４発明では、前記突起を有するローラをローラ昇降用シリンダにて上げた状態において、前記突起を有するローラを回転用モータにより回転させ前記突起を有するローラの突起面を前記Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイルにより均一に加熱することができる一体構造のマーキング装置とした。
【００１７】
第５発明では、前記２個の耐熱ゴムロールを移動させることにより、ナーリングの面接触圧を調整することができる調整機構を設けた一体構造のマーキング装置とした。
【００１８】
第６発明では、前記ローラ昇降用シリンダのエアー圧をレギュレーターにより調節し前記突起を有するローラでのナーリングの高さを調節する一体構造のマーキング装置とした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、金属箔等についてのナーリングを施すことができ、検査、マーキング後の工程において高温処理がなされても、凹凸のナーリングが消えることがなく、検反時及び欠陥部分を自動的に排出できる目印とすることができた。
【００２０】
また、フィルム等については、Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイルにより突起を有するローラを加熱でき、突起部の表面温度を１００℃から３００℃の高温範囲において設定温度に対応することができ、高溶融点フィルム、高硬質フィルム等についても十分な凹凸のあるナーリングを行えるようになった。
【００２１】
また、金属箔及びフィルムを挟持する耐熱ゴムロールを２個設けていることから、突起を有するローラとの接触面を２か所とすることができ、高速製造ラインにおけるナーリング処理を効率的に行えるようになった。
【００２２】
さらに、ローラの突起部を直接加熱することにより、ローラの輻射熱の影響を空芯コイルに比較して小さくすることができることから、コイルの熱保護対策及び保守管理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一体構造のマーキング装置の平面図
【図２】本発明の一体構造のマーキング装置の側面図
【図３】本発明の一体構造のマーキング装置をフィルムの両端に設置した状態を示す図
【図４】本発明の一体構造のマーキング装置を４連設置した状態を示す図
【図５】フィルムの両端に連続して凹凸のナーリングをした状態を示す図
【図６】フィルムの端部に欠陥部に対応した凹凸のナーリングをした状態を示す図
【図７】本発明の一体構造のマーキング装置を４連設置し凹凸のナーリングを施し、フィルムを切断するスリットを設けた状態を示す図
【図８】本発明の一体構造のマーキング装置の突起を有するローラを待機した状態を示す説明図
【図９】本発明の一体構造のマーキング装置の突起を有するローラによりナーリングをしている状態を示す説明図
【図１０】本発明の一体構造のマーキング装置の耐熱ゴムローラを調節した状態を示す図
【図１１】本発明のＵ字形の誘導加熱コイルを示す図
【図１２】本発明の切り欠け円形の誘導加熱コイルを示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１において、１はベース板であり、２はローラ昇降用シリンダで、ベース板１に設けられている。３は突起を有するローラであり、ローラ昇降用シリンダ２により昇降可能である。
【００２５】
４は耐熱ゴムロールであり、軟質ゴム等の材質からなる。耐熱ゴムロール４は、２個並べられており、突起を有するローラ３に接するように構成されている。
【００２６】
突起を有するローラ３は、円錐形状の突起を有するローラとすることもでき、凹溝を有する軟質ゴムロールと組み合わせ、金属箔等に穴を施工することもできる。
【００２７】
５は金属箔又はフィルムであり、マーキング又はナーリングを施す対象材である。
対象材には、厚みのあるシートも含まれる。
【００２８】
金属箔又はフィルム５は、突起を有するローラ３及び２個の耐熱ゴムロール４に挟持されることにより、凹凸のマーキング又はナーリングがなされるようになっている。
【００２９】
マーキングは突起を有するローラ３をローラ昇降用シリンダ２により連続的に下ろすことによりナーリングを行え、また、間欠的に上げ下しすることにより部分的にマーキングすることができるようになっている。上げ下ろしは、デジタルスイッチ又はタッチパネルにより選択ができる。連続的にナーリングを行う場合にあっても同様である。
【００３０】
突起を有するローラ３は、Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイル６により誘導加熱される。温度設定及び温度調整は、温調器によりする。放射温度計７は、突起を有するローラ３の突起面の温度を測るように設ける。放射温度計７により、突起を有するローラ３の突起面の温度を直接測ることができることから、温度制御を時間差なく行える。温度設定及び温度コントロールは温調器にて行い、放射温度計信号を温調器に入力し、温調器にてＵ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイル用コントローラ基盤をON/OFF実施し、100℃〜300℃の範囲にて設定温度を維持する。
【００３１】
また、Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイル６は、図１１に示すようにＵ字形の形状、図１２に示すように切り欠け円形の形状その他の形状がある。特に、Ｕ字形及び切り欠け円形にあっては、突起を有するローラ３の突起面との近接部分が少なく、金属箔又はフィルムが誘導加熱コイル６と突起を有するローラ３の突起面との間に絡み込むことが最小限に抑えられるようになっている。
【００３２】
空芯タイプのコイルの場合には、突起を有するローラの突起部を覆うように配置しなくてはならず、突起面とコイルとの間隙が３ｍｍと狭く、突起面の表面温度が100℃〜300℃の高温の時、輻射熱をコイル全面で受けることになる。そのため、コイルの耐熱温度を大きく超えてしまうことになる。また、フィルム、異物等を噛みこむ危険性もあることから、耐熱強化ガラス等にて保護、冷却の必要があるので構造が複雑であった。
【００３３】
一方、本発明のように、Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイルとした場合、突起を有するローラの突起面とＵ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイルとに５ｍｍ間隙を設けて配置でき、突起面の高温の輻射熱をＵ字開放部先端のみにて受け止めることになることから、先端部５ｍｍはフエライトコア部のみにて直接コイルが輻射熱を受ける影響が少ない。また、Ｕ字形開放部のみ間隙が狭い為フィルム、異物等を噛みこむ危険性が低く、簡易な保護構造にて対応できることから、メンテナンスが容易である。
【００３４】
また、耐熱ゴムロール４を２個設けることにより、突起を有するローラ３と２段階の挟み込みを行うことができ、高溶融点フィルム、高硬質フィルム、高速製造ラインにおいても十分な凹凸のナーリングを施すことが可能となった。
【００３５】
また、調節機構１０により耐熱ゴムロール４を移動させる微調整をすることにより、突起を有するローラ３との面接触の圧力を調整することができ、２個の耐熱ゴムロール４の一方にのみによって、金属箔又はフィルム５のナーリングを行うことができるようになっている。金属箔又はフィルム５には、厚みのあるシートを含む。
【００３６】
１１はレギュレーターであり、凹凸マークの高さをローラ昇降用シリンダ２のエアー圧を調整することができるようになっている。
【００３７】
図２は本発明の一体構造のマーキング装置の側面図である。８はローラ回転用モータであり、９はローラ回転用歯車である。
突起を有するローラ３を待機時に回転させることができるようになっている。
【００３８】
図３は本発明の一体構造のマーキング装置をフィルムの両端に設置した状態を示す図である。フィルムの両端にマーキング装置を設置し、フィルムの両端にマーキング又はナーリングを施すことができるようになっている。
【００３９】
図４は本発明の一体構造のマーキング装置を４連設置した状態を示す図である。
マーキング装置を４連設置した場合であり、この場合には耐熱ゴムロール４を耐熱ゴムロール受け１５により設置するようにする。
マーキング装置は単体での使用のみならず、２個以上連設置することができる。
【００４０】
図５はフィルムの両端に連続して凹凸のナーリングをした状態を示す図である。
金属箔又はフィルム５に凹凸マーク１２が施されて、マーキング又はナーリングがなされる。マーキングの長さは、ローラ昇降用シリンダ２の下降時間をデジスイッチ又はタッチパネルにて選択することができ、連続的なマーキング、ナーリングにおいても同様にできる。
【００４１】
図６はフィルムの端部に欠陥部に対応した凹凸のナーリングをした状態を示す図である。汚れ又はキズ等の欠陥箇所１３に対応した位置に凹凸マーク１２を付けられるようになっている。
【００４２】
図７は本発明の一体構造のマーキング装置を４連設置し凹凸のナーリングを施し、フィルムを切断するスリットを設けた状態を示す図である。凹凸のナーリングを施した後に、スリット用カッター１４にて切断することができる。スリット後、本マーキング装置を２式設置することで容易にナーリングを施すこともできる。
【００４３】
図８は本発明の一体構造のマーキング装置の突起を有するローラを待機した状態を示す説明図であり、図９は本発明の一体構造のマーキング装置の突起を有するローラによりナーリングをしている状態を示す説明図である。
【００４４】
突起を有するローラを待機している状態の場合、図８に示すように、ローラ回転用歯車９がローラ回転用モータ８に噛み合い、突起を有するローラ３が回転することとなるので、Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイル６により突起部を均一に加熱することができる。
【００４５】
一方、図９に示すように、ナーリングを行っている場合には、挟持されているフィルム等の移動に連れて、突起を有するローラ３が回転するので、同様に、Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイル６により突起部を均一に加熱することができる。
【００４６】
図１０は本発明の一体構造のマーキング装置の耐熱ゴムローラを調節した状態を示す図である。調節機構１０により、耐熱ゴムロール４を移動させることができ、一方の耐熱ゴムロールのみと突起を有するローラ３とにより、金属箔又はフィルム５を挟持することができるようになっている。
【００４７】
図１１は本発明のＵ字形の誘導加熱コイルを示す図であり、図１２は本発明の切り欠け円形の誘導加熱コイルを示す図である。
Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイル６の形状を示した。その他の形状であっても、誘導加熱コイルとして用いることができるものであればよい。
【実施例１】
【００４８】
実施例として、図９に示すように２個の耐熱ゴムロール４と突起を有するローラ３とによりフィルム５を挟持した場合を示す。（Ｗロール）
フィルム５の走行速度（m/min）、突起を有するローラの突起面の温度（℃）をそれぞれ変化させた場合に、フィルム５にできる凹凸マークの高さ（μm）を計測した。
【００４９】
【表１】
0005950475.tif 000002
【００５０】
また、他実施例として、図１０に示すように調節機構１０により、耐熱ゴムロール４の位置を調節し、１個の耐熱ゴムロールと突起を有するローラ３とによりフィルム５を挟持した場合を示す。（Ｓロール）
【００５１】
フィルム５の走行速度（m/min）、突起を有するローラの突起面の温度（℃）をそれぞれ変化させた場合に、フィルム５にできる凹凸マークの高さ（μm）を計測した。
【００５２】
【表２】
0005950475.tif 000003
【００５３】
Ｓ（シングル）ロールとＷ（２個）ロールによって、ＰＥＴ100μmフィルムを凹凸マークの高さを測定した。
試験条件として、突起を有するローラ３の表面温度を、135℃、172℃、191℃、222℃、245℃に変化させ、フィルム５の走行速度を10m/min, 20m/min, 50m/min, 80m/min, 100m/minに変化させた。
それぞれの場合における凹凸マークの高さをマイクロメーターにて各５回測定し、平均値を出した。
【００５４】
尚、ＰＥＴフィルムの特性は下記の通りである。
・軟化点：180℃
・耐熱性：210℃
・溶融点：258℃
【００５５】
その結果から下記の分析ができる。
・耐熱性温度以下及び50m/min以下・・・・凹凸マークの高さＳロール＞Ｗロール
（刃面での面圧がＳロール＞Ｗロールの為と推測）
・耐熱性温度以下及び50m/min以上・・・凹凸マークの高さＳロール＜Ｗロール
・溶融点温度近く及び50m/min以下ではＷロールが２倍近くの凹凸マークの高さとなる。
・溶融点温度近く及び50m/min以上ではＷロールが１．２〜１．５倍近く凹凸マークの高さとなる。
【００５６】
上記結果よりＷロールが高溶融点フィルム、高速製造ラインに非常に有効であることが判断できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、金属箔、フィルム等にマーキング又はナーリングを施すことができる一体構造のマーキング装置である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ベース板
２  ローラ昇降用シリンダ
３  突起を有するローラ
４  耐熱ゴムロール
５  金属箔又はフィルム
６  Ｕ字形又は切り欠け円形の誘導加熱コイル
７  放射温度計
８  ローラ回転用モータ
９  ローラ回転用歯車
１０  調節機構
１１  レギュレーター
１２  凹凸マーク
１３  汚れ又はキズ等の欠陥箇所
１４  スリット用カッター
１５  耐熱ゴムロール受け
【図１】
0005950475.tif 000004
【図２】
0005950475.tif 000005
【図３】
0005950475.tif 000006
【図４】
0005950475.tif 000007
【図５】
0005950475.tif 000008
【図６】
0005950475.tif 000009
【図７】
0005950475.tif 000010
【図８】
0005950475.tif 000011
【図９】
0005950475.tif 000012
【図１０】
0005950475.tif 000013
【図１１】
0005950475.tif 000014
【図１２】
0005950475.tif 000015