(57)【要約】【課題】低摩擦係数と低摩擦帯電量を長期わたり維持する、表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ膜）層を有する接圧ロールにおいて、ロール清掃時の水ふきでもＤＬＣ膜がはがれない接圧ロールを提供する。【解決手段】やわらかい素材の層が形成され、最表層に多数の小領域が独立して形成されてなる炭素状膜からなる層が形成される接圧ロールであって、柔らかい素材と最表層の炭素状膜との間に、炭化水素系疎水性層を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
概略円筒形の芯の表面に、該芯を形成する素材よりも柔らかい素材の層が形成され、最表層に多数の小領域が独立して形成されてなる非晶質炭素状膜の層が形成されるロールであって、前記柔らかい素材の層と前記非晶質炭素状膜の層との間に、疎水性層が形成されていることを特徴とするロール。
【請求項２】
前記ロールの表面の静摩擦係数が０．１以上０．３以下であり、かつ、硬度が３５度以上５５度以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のロール。
【請求項３】
前記ロールの表面の中心線平均粗さが０．１μｍ以上１．４μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のロール。
【請求項４】
前記非晶質炭素状膜の層は、０．１μｍ〜３μｍの厚みのダイヤモンド・ライク・カーボンを有する層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロール。
【請求項５】
前記疎水性層の表面の静摩擦係数が０．３以上０．６５以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロール。
【請求項６】
前記疎水性層が、炭化水素系疎水性層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロール。
【請求項７】
前記柔らかい素材は、ニトリルゴム系、クロロプレン系、クロロスルホン化ポリエチレン系のいずれかひとつ以上のゴムを含むものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のロール。
【請求項８】
前記炭化水素系疎水性層は、炭素−炭素間の二重結合の数が、柔らかい素材の層を形成するゴム層より少ないことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のロール。
【請求項９】
前記ロールの外径が２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のロール。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のロールを接圧ロールとして備えてなることを特徴とする電気絶縁性シートの巻取装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の巻取装置を用いてシートを巻き取り、シートロール体となすシートロール体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールおよび電気絶縁性シートの巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルム等のシートをロール状に巻き取ってシートロール体を製造する際に、シワなどの巻き姿欠点や、静電気による帯電欠点なく巻き取ることは重要である。一般に、シートを巻き取る際には、空気を排除して巻き姿良くシートロール体を巻き取るため、接圧ロールをシートロール体に押し当てて巻き取る。この際、接圧ロールとしては、シートの厚みむら等に起因するシートロール体の微小な凹凸に追従して空気を排除する必要があるため、金属ロールと比較して硬度の低いゴムを芯に巻いたゴムロールが用いられることが多い。接圧ロールは、押圧ロールやニップロールとも呼ばれる。
【０００３】
この際、接圧ロールには、巻き取ったシートロール体のシワや静電気帯電を抑制するため、低摩擦のゴム表面が要求される。
【０００４】
これに対し、一般的には、ゴムの表面を研磨して仕上げているが、例えば特許文献２に示されるようにゴムの表面を研磨したり、紫外線照射による表面処理を施し、摩擦係数が小さいゴムロールを用いることが知られている。
【０００５】
しかしながら、一般的にゴム材料は、表面が柔らかいことから、その特性が経時的に変化し、例えば、接圧ロールとして長時間使用すると、表面処理層が磨耗により削れて脱落してしまうなどの理由で、初期の表面状態が維持されなくなる場合があるという課題があった。すなわち、特許文献２の技術は、長時間の使用に耐えられない場合があった。
【０００６】
ゴムロールの表面の摩擦係数は、表面粗さが大きいほど小さくなる。しかしながら、ゴムロールの表面はフィルムとの接触を繰り返すことで、表面の凹凸が摩滅してしまい、平坦化してしまう。特に、ロール表面の粗さの指標である中心線平均粗さ（Ｒａ）が大きいほど摩滅しやすい。すなわち、摩擦係数を低く抑えるために、ゴムロールの表面粗さを大きくすると、かえって、磨耗が早まり、摩擦係数を長い期間維持することができない。したがって、ゴム表面の粗さが比較的粗く、耐久性の良い接圧ロールが求められていた。
【０００７】
ゴム硬度に関しては、シートロール体の凹凸を吸収し、シートロール体の変形に追従し、シートロール体への押圧分布を平均化するために、柔らかいゴムが適用されている。しかしながら、柔らかいゴムロールの表面はフィルムとの接触を繰り返すことで、表面の凹凸が摩滅しやすく、平坦化してしまう。特に、柔らかさの指標であるゴム硬度が小さいほど、摩滅しやすい特徴がある。すなわち、柔らかいゴムを用いると、かえって、摩滅が早まり、摩擦係数を維持することができない。したがって、ゴム硬度が比較的小さく、耐久性の良いゴムロールが求められていた。
【０００８】
さらに、近年フィルムの表面はより平滑で平坦な面が要求されるようになったため、相対的に、ゴムロールの表面はますます低い摩擦係数で、より低い摩擦帯電量の実現が要求されている。特に、シートロール体に押圧しながらフィルムを巻き取る接圧ロールでは、フィルム表面とゴムロール表面が、フィルムを搬送する場合に比べて、密着して接触するために、従来技術では摩擦帯電を抑制しきれない場合があった。そのため、摩擦帯電による放電痕の発生や帯電による局所的な密着が発生し、シートロール体にしわを発生させてしまう場合があった。
【０００９】
このような状況において、本発明者らは、長時間の使用でも、より低い摩擦係数を維持するゴムロールとして、ゴム表面に非晶質炭素状膜、たとえばダイヤモンド・ライク・カーボン（Diamond like carbon  以下ＤＬＣ膜と略する）からなる薄膜を形成する技術を開示してきた（特許文献１）。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されたゴムロールでは、ゴム表面とＤＬＣ膜との密着力が十分ではなく、ロールを清掃するために、薬品や水をしみこませたウエスでロール表面をふき取ると、ＤＬＣ膜がはがれてしまうことがあるという問題点があった。
【００１１】
なお、上記目的で使用される接圧ロールの内部構造(特に、本発明の「芯」に対応する部分の構造)については、特許文献３、特許文献４、特許文献７に好ましい例が開示されている。
【００１２】
また、後述の本発明における「ＤＬＣ膜」の形成方法の一例が、特許文献５に、「多数の小領域からなる層」の形成方法の一例が、特許文献６に記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２５１３７３号公報
【特許文献２】特開平２−８１８５４号公報
【特許文献３】特公平６−４５４１０号公報
【特許文献４】特許第２８８８１３９号公報
【特許文献５】特許第３７９１０６０号公報
【特許文献６】特開２００２−１２１６６９号公報
【特許文献７】特開平１１−４７８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、シートロール体の製造に特に好適な表面特性を有し、かつ、液体でふき取り清掃をしても非晶質炭素状膜が剥がれにくく、しかも長時間使用しても経時変化の少ない接圧ロールを提供することにある。また、本発明の目的は、このロールを接圧ロールとして用いた巻取装置を用いた良好な品位のシートロール体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明によれば、概略円筒形の芯の表面に、該芯を形成する素材よりも柔らかい素材の層が形成され、最表層に多数の小領域が独立して形成されてなる非晶質炭素状膜の層が形成されるロールであって、前記柔らかい素材の層と前記非晶質炭素状膜の層との間に、疎水性層が形成されているロールが提供される。
【００１５】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記ロールの表面の静摩擦係数が０．１以上０．３以下であり、かつ、硬度が３５〜５５度の範囲であるロールが提供される。
【００１６】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記ロールの表面の中心線平均粗さが０．１μｍ以上１．４μｍ以下であるロールが提供される。
【００１７】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記非晶質炭素状膜の層は、０．１μｍ〜３μｍの厚みのダイヤモンド・ライク・カーボンを有する層であるロールが提供される。
【００１８】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記疎水性層の表面の静摩擦係数が０．３以上０．６５以下であるロールが提供される。
【００１９】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記疎水性層が、炭化水素系疎水性層であるロールが提供される。
【００２０】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記柔らかい素材は、ニトリルゴム系、クロロプレン系、クロロスルホン化ポリエチレン系のいずれかひとつ以上のゴムを含むものであるロールが提供される。
【００２１】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記炭化水素系疎水性層は、炭素−炭素間の二重結合の数が、柔らかい素材の層を形成するゴム層より少ないロールが提供される。
【００２２】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記ロールの外径が２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であるロールが提供される。
【００２３】
また、本発明の別の形態によれば、上記のロールを接圧ロールとして備えてなる電気絶縁性シートの巻取装置が提供される。
【００２４】
また、本発明の別の形態によれば、上記の巻取装置を用いてシートを巻き取り、シートロール体となすシートロール体の製造方法が提供される。
【００２５】
本発明においてシートとは、プラスチックフィルムや布帛、紙などのウエブがその代表としてあげられる。特に、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ナイロンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンフィルムなどのプラスチックフィルムは絶縁性が高く、帯電欠点を抑制する面からも、本発明の対象物として好適である。
【００２６】
本発明において、「略円筒形の芯」とは、柔らかい素材の層が形成される内側の形状が概略円筒表面の形状を有する芯材をいう。芯材の内部は中空であってもよく、中実であってもよい。内部が中空の場合の例として、特許文献３や４に記載の事例をあげることができる。特に、特許文献４の事例は、炭素繊維を補強材料とするＦＲＰ（繊維強化プラスチック）を主要な素材としており、接圧ロールとして好適な構成を有している。なお、ここで「概略円筒」とは、全体的な形状として円筒形、または、おおむね円筒形をしているものをいい、軸方向の部位によって直径が多少変化する形状であるものを含む。軸方向中央部の直径が両端部より大きくなっているクラウン形状や、軸方向中央部の直径が両端部より小さくなっている逆クラウン形状などがこれに含まれる。芯は、半径方向に積層された多層構造をとっていてもよい。なお、表面は平滑であっても良いが、そうでなくてもよく、溝や凹凸が形成されていても構わない。
【００２７】
本発明において、「芯を形成する素材」は、芯の表面を形成する素材をいう。
好ましくは、鉄やＳＵＳ、アルミニウムなどの金属や、炭素繊維を補強部材として使用したＦＲＰなどが好ましく用いられる。
【００２８】
本発明において、「柔らかい素材」としては、好ましくは、クロロプレン系、ウレタン系、クロロスルホン化ポリエチレン系のいずれかひとつ以上のゴムを含むゴム系の素材を用いるが、適当な硬度を有する素材ならば何でもよい。なお、柔らかい素材の層は、複数の素材の層が半径方向に積層されたものであってもよい。また、この層も表面が概略円筒形状を有しているのが良く、「芯」と同様、クラウン形状や逆クラウン形状なども目的に応じて使用される。また、表面は必ずしも平滑である必要はなく、溝や凹凸が形成されていても差し支えない。
【００２９】
本発明において、「非晶質炭素状膜」とは、柔軟な素材の表面上に炭素の硬質の皮膜を形成する処理をいう。たとえば、メタン、アセチレン、エチレンなど炭化水素系のガスを用いたプラズマＣＶＤ（化学的気相成膜）等を用いれば、ゴムなどの柔らかい素材の層の上に硬質の皮膜を成膜することができる。この被皮膜は、多くの場合非晶質となる。なお、本発明においては比較的柔らかい素材の表面に形成することになるので、柔らかい素材の表面の変形に追随できるような構造を有しているのが好ましい。
【００３０】
なお、このほか、かかる膜の成膜手段としては、上に述べたプラズマＣＶＤ法以外にも、スパッタリング法、イオンビーム法、イオンプレーティング法などの方法も用いることができる。この膜は、「ダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜）」と呼ばれることがある。かかる炭素膜は、表面の静摩擦係数がゴムなどに比べて格段に小さく、摩耗に強いため高い耐久性を有するという特徴がある。
【００３１】
本発明において、「多数の小領域からなる非晶質炭素状膜」とは、ロール表面が多数の小領域に分割され、その小領域ごとに一体となった硬い素材の部位が存在し、外部から表面の法線方向の圧力が印加され、柔らかい素材が変形しようとしたときに、各小領域が隣接する小領域とは独立して柔らかい素材の変形に追随するよう移動することが可能なように形成されていることをいう。この構造の例は、非晶質の炭素膜処理をゴム表面に施したものの例として、特許文献５および６に開示されている。
【００３２】
本発明において、「非晶質炭素状膜の厚み」とは、硬い素材の表層のロールの目的に即した使用方法により使用される領域における平均の厚みをいう。この厚みは、ロールから切り出した「多数の小領域からなる層」を含む「柔らかい素材の層」の断面（ロールの半径方向を含む平面）を顕微鏡で観察して求めた。「多数の小領域からなる層」の厚みが厚い場合には光学顕微鏡で観察しても良いし、薄い場合にはＳＥＭ（走査式電子顕微鏡）で観察することもできる。
【００３３】
本発明において、「硬度」は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３  タイプＡに規定する測定法により行なう。この規格で規定されたＪＩＳスプリング式硬さ試験器を、軸方向を水平に静置したロールの上に水平に載せ、９．８Ｎ（１ｋｇ重）の荷重をかけた時の硬度表示を読みとる。値は、適宜離間した任意の５箇所を測定し、その平均値を用いる。但し、溝付きロールの場合は、溝部のない部位で測定を行なう。ロールの回転方向および軸方向に任意の位置から５つのサンプルを切り出し、その平均値をもって測定値とする。
【００３４】
本発明において、「疎水性層」とは、水分子を排除し水になじみにくい性質を有する化合物層である。本発明において、「炭化水素系疎水性層」とは、炭化水素を含み、水分子を排除し水になじみにくい性質を有する化合物層である。ゴム表面を改質して得た場合における「炭化水素系疎水性層」は、炭素−炭素間の二重結合の数が通常のゴムより少ない状態であることをいう。特に、炭素−炭素間の二重結合にはハロゲン（たとえば塩素や臭素）や各種の酸（たとえば、ハロゲン化水素、硫酸、カルボン酸）を付加しやすく、炭素原子と炭素原子間の二重結合は単結合に変化する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、後述の通り、実施例と比較例との対比からも明らかなように、低い摩擦係数と、小さい摩擦帯電量を長期間にわたり維持する接圧ロールを得ることでき、接圧ロールの耐久性を向上させることができる。さらに、接圧ロールの清掃においても、最表面の非晶質炭素状膜が剥離しにくい効果がある。
【００３６】
本接圧ロールを用いることで、長期にわたり、シートロール体のしわを抑制し、摩擦帯電量を小さくできるため、良好な品位のシートロール体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に本発明の実施の形態を「柔らかい素材」としてゴムを使用したゴムロールを例にとって、図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
以下、電気絶縁性シートとして、フィルムを用いた場合を例にとって、図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３９】
図１は、本実施形態のゴムロールの構成を、模式的に示した、ロール軸方向に直交する平面内における断面図である。図１において、ゴムロール１は、芯２にゴム層３が巻かれ、最表面に非晶質炭素状膜（以下、ダイヤモンド・ライク・カーボン膜、ＤＬＣ膜と略記する）５を形成したものである。ゴム層３と非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５の中間層には、炭化水素系疎水性層４が形成されている。
【００４０】
図１に示すゴムロール１の芯２には鉄芯を、ゴム層３には硬度４０度のクロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムを混合したゴムを使用した。
【００４１】
炭化水素系疎水性層４は、ゴム層３と非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５との密着力を向上させるための層である。特に、液体でゴムロール表面を拭き掃除の際、ＤＬＣ膜を剥がれにくくするための密着層である。炭化水素系疎水性層４により、耐拭き取り性を向上させることができる。
【００４２】
ＤＬＣ膜は、フィルムとの機械的な摩擦では剥がれにくいが、水や薬品などの液体がＤＬＣ膜とゴムの界面にしみこむことで、ＤＬＣ膜とゴム層の結合が弱まり、界面の密着力が不安定になってＤＬＣ膜が剥がれることがある。
【００４３】
接圧ロールとして使用する際、ごみや塵が付着していると、押圧しているシートロール体にキズがついてしまうため、必要に応じて、ロールの清掃が行われる。この際、液体を湿潤したウエスでロールを拭きとり、ごみや塵などを除去している。溶液には、水やアルコールのような浸透性の良いものを用いることが多い。この際、微小な多数の領域に分割された非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５では、その亀裂から微量の液体が浸透し、ゴム層とＤＬＣ膜の界面に達することがある。
【００４４】
ゴム層とＤＬＣ膜との界面に液体が浸透すると、ゴム層とＤＬＣ膜との結合が弱められ、ＤＬＣ膜がゴム層から剥離されやすくなる。これは、使用する液体の種類にもよるが、ゴム層の二重結合が液体と付加反応を起こしやすく、ゴム層の状態が変化してしまうため、結果的にＤＬＣ膜との密着力が小さくなるためと推定する。そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５とゴム層３の中間に炭化水素系疎水性層４の界面を形成することで、非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５が格段に剥がれにくくなることを見出し、本発明に至った。炭化水素系疎水性層４と非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５は、両者が炭素原子を含むため結合しやすく密着力が大きくなり、また、炭化水素系疎水性層４とゴム層３は、両者が炭素原子を含むため結合しやすく密着力が大きくなるものと推察している。非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５とゴム層３の中間に炭化水素系疎水性層４の界面を形成することで、水や薬品などの液体が非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５の亀裂から浸透しても、炭化水素系疎水性層４は化学的に安定であり、炭化水素系疎水性層４と非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５の密着力は低下しにくくなることがわかった。すなわち、ＤＬＣ膜と結合する層は液体が浸透しても化学的に変化せず、ＤＬＣ膜との密着が変わらないこと、下層のゴム層３への浸透を食い止めるために疎水性を有することが必要であると推察している。すなわち、炭化水素系疎水性層４は、次の要件を満たすことが好ましいと考える。
（１）水やアルコール、洗浄材料のような極性を有する液体との親和力が低い、疎水的な特性を有する。
（２）炭化水素材料からなり、ゴム分子の特有の炭素−炭素の二重結合が下層のゴム層よりも少ない状態である。このような状態のゴム表面の静摩擦係数は０．３以上０．６５以下の範囲となる。
【００４５】
炭化水素系疎水性層４の測定は次のように行う。炭化水素系疎水性層４の表面を、蒸留水を浸したウエスでぬらしたときに、蒸留水がはじき水滴状になることで判断する。炭化水素系疎水性層４の表面の水滴の接触角が６０度以上であれば、疎水性を有すると判断する。
【００４６】
以下、要件を満たす界面を得るための方法について詳細に説明する。
【００４７】
このような好ましい炭化水素系疎水性層４を形成する方法として、ゴム層３の表層に接着材などを用いて貼り合わせ形成してもよいが、より簡便な方法として、ゴムの表面を改質する方法が有効である。ゴム表面を化学的処理で改質すると、表面の摩擦係数を小さくすることもできる。ＤＬＣ膜５は、薄い層であるため、炭化水素系疎水性層４の静摩擦係数が影響することもありうる。炭化水素系疎水性層４の静摩擦係数を上記の範囲とすることで、耐拭き取り性と低摩擦係数を同時に確保できる。なお、静摩擦係数に関する説明は後述する。ただし、ゴムロール表面の改質被膜は耐延性、耐屈曲性を有しており、ゴムの変形と同じ挙動を示すように処理を行い、ゴムの弾力・柔軟性に追従し、ゴム特性を損なわないように配慮することが好ましい。
【００４８】
ゴム層３は、ゴム材質からなりポリマー主鎖に不飽和構造である二重結合を持っている。たとえば、ジエン系ゴムの二トリルゴム（ＮＢＲと略す）やクロロプレンゴム（ＣＲと略す）が代表的である。この二重結合に付加反応をさせることで目的の炭化水素系疎水性層４を形成することができる。
【００４９】
二重結合に強力に付加する化合物の例として、アルキルハイポハライド（ＲＯＸ  Ｒ：アルキル基、Ｏ：酸素  Ｘ：ハロゲン基）を主成分としたアルコール系、芳香族系、パラフィン系、ケトン系の溶液がある。アルキルハイポハライドは、ハロゲン化能力を持つ物資である。たとえば、ターシャリー・ブチル・ハイポ・クロライド（ＣＨ）３−ＣＯＣｌがある。また、フッ酸や硫酸などの酸も挙げられる。これらの化合物は、ジエン系のゴム化合物の炭素−炭素二重結合と反応し、ゴム表面でハロゲン化反応や水素付加反応を起こす。この際、たとえば、ターシャリー・ブチル・ハイポ・クロライドのＣｌ基がゴムの二重結合を作る炭素に付加しハロゲン化を起こす。つまり、ゴム化合物はハロゲン化され二重結合が減るのと同時にゴム表面がより疎水的になる。表面が改質され炭化水素系疎水性層が形成されると、たとえば、ゴムロール上に水滴をたらすと、本来のゴムより撥水性が良好になっている。また、静摩擦係数は、０．３以上０．６５以下の範囲内となり本来のゴムよりもすべり性が向上している。二重結合に付加反応を起こす例として上記の化合物をあげたが、水やアルコール、洗浄材料のような極性を有する液体との親和力が低く疎水的な特性を有し、ゴム分子の特有の炭素−炭素の二重結合が下層のゴム層よりも少ない状態を実現できる化学的処理であればどのような方法でも良い。
【００５０】
二重結合の反応性は、電子供与性基であるシアノ基を有するＮＢＲが高く、電子吸引基があるＣＲは低い。そのため、ゴムの材質によって改質性は異なる。クロロプレンゴムに二トリルゴムを混合すると、二重結合との反応性が向上する。つまり、クロロプレンゴムにＮＢＲをブレンドし付加反応性を向上させやすくなる。
【００５１】
以上のように、ゴム層３と非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５との間に、炭化水素系疎水性層４を形成することで、微小な多数の領域を形成する亀裂から微量の液体が浸透しても、炭化水素系疎水性層４がなんら変化せず、ＤＬＣ膜との密着力が維持できる。また、水などの極性溶媒をはじく疎水的な性質によりゴム層への影響を抑制することができるようになり、ふき取りによってＤＬＣ膜が剥がれるという問題を解消し、耐拭き取り性が向上できる。
【００５２】
非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５は、特許文献５や特許文献６に示された方法を用いて成膜されており、特に、基材であるゴムが柔軟性を持っていることから、このゴムの柔軟性に追従できるよう、ＤＬＣ膜が亀裂により多数の小領域に分割された形で形成してある。
【００５３】
非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５は、図３に示すプラズマＣＶＤ法により、炭素、酸素、水素を含む分子のガスを用い、ゴムロールの最表層に０．１μｍから３．０μｍの膜厚で成膜する。ＤＬＣ膜厚は、成膜前の状態から測定できる場合には、簡便な方法として、処理を行ったロールの近傍に、マスクしたＳｉ基板を設置しておき、そのマスク部と非マスク部の段差を測定してＤＬＣ膜の膜厚とすることができる。
【００５４】
図３は、ゴムなどの柔軟な素材の層や炭化水素系疎水性層４を有するロールの表面にプラズマＣＶＤ法により非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５を加工する成膜装置の構成を模式的に示した例である。図３において、真空容器１２は真空排気機構１３により減圧される。真空容器１２の内部には、表面処理を行うゴムロール１４が回転駆動手段１５を伴いセットされる。プラズマ生成用電極１６には、電源１７から電力が供給され、ガス導入管１８から供給される炭化水素系ガスをプラズマ化する。ロールを１〜１０ｒｐｍの速度で回転させながら、ゴムロール表面に所定の厚みの非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５を成膜する。この際、ゴムロール１２の芯金は鉄を使用し、電気的に接地され、高周波電源１７からの交流電力がゴム層３や炭化水素系疎水性層４を介してプラズマ生成電極１６との間にプラズマを発生させるが、ゴムロール１２とは別に対極を設けても良いし、直流電力によるプラズマ生成も可能である。また、ゴムロールをプラズマ生成電極１６に接続して、アース電極との間でプラズマを生成しても良い。なお、非晶質炭素状膜の成膜の際に、必ずしもロールを連続的に回転させる必要はなく、例えば、ロールの周方向に何度かに分割して成膜することも可能である。
【００５５】
非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５の成膜手順は、たとえば、ガス導入口１８よりアルゴンガスを導入し、ゴムロール表面をクリーニングし、続いて、ガス導入口１６より、メタンガス、アセチレンガス、シクロヘキサンガス、酸素原子を含むアセトンガスなどを逐次導入して、ＤＬＣ膜を成膜する。
【００５６】
非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５は亀裂により多数の小領域に分割されている。亀裂によって囲まれる各領域の平均面積が０．１５×１０-3ｍｍ2 から２０×１０-3ｍｍ2 の範囲内となっている。亀裂によって囲まれる各領域の平均面積は次のようにして求める。ＤＬＣ膜における任意に選んだ、同じ面積（５００μｍ×５００μｍ＝０．２５ｍｍ2）の５箇所の部分のそれぞれについて、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で２５０倍に拡大観察し、その面積部分における領域の個数を数え、部分の面積（０．２５ｍｍ2）をその領域個数で除して面積を求め、このようにして求めた５箇所の部分における平均値を求め、これを亀裂によって囲まれる各領域の平均面積とする。
【００５７】
ゴムロールに直接ＤＬＣ膜を成膜する方法以外に、ゴムロールに非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５を成膜する別の方法としては、シート状あるいはリボン状のゴム（炭化水素系疎水性層４を含む）にＤＬＣ膜を成膜した後に、これらのゴムシートあるいはゴムリボンを芯や下地ゴム層を有するゴムロールに巻き付けてＤＬＣ膜付のゴムロールを形成することも可能である。この場合、成膜装置にロールの回転機構が不要であり、成膜装置も小型化できることから好ましい。
【００５８】
なお、多数の小領域からなる非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５の膜厚みは薄すぎると均一な厚みでの成膜が難しく島状の膜となってしまい、連続した膜にならず好ましくない。一方で、膜が厚すぎると成膜の際のゴムへの熱負荷が大きくなってゴムの劣化を引き起こしたり、多数の小領域からなる層の柔軟性が劣ったりするため０．１μｍ〜３μｍが望ましく、さらに望ましくは、０．４μｍ〜１μｍである。
【００５９】
次に、本発明のロールを接圧ロールとした、接圧ロールを有する巻き取り装置について説明する。
【００６０】
図２は、ゴムロールをフィルムの巻き取り用接圧ロールとして使用した実施態様に用いる構成を模式的に示した側面図である。シートＳを所定の移動方向に連続して走行させるシート搬送手段を有する。このシート搬送手段の一部は、回動可能な搬送ロール６を有する。シートＳの所定の移動方向は、矢印ＳＤで示される。シートＳは、搬送ロール６等に支持されながら、矢印ＳＤの方向に走行しながら移動する。巻き取りコア７は図示しない駆動手段により回転されることによりシートＳを巻き取り、シートロール体８を形成する。図１で説明したゴムロール１は接圧ロールとして回転自在に支持され、油圧シリンダが連結され（図示せず）、その油圧シリンダの作用によってシートロール体８側へ付勢され、ゴムロール１をシートロール体８に接圧している。ゴムロール１は接圧ロールとなっている。図２では、シートロール体８に向けて、除電器が配置されている。コロナ放電電極９を有し、コロナ放電電極９の近傍にシールド電極１０を有しており、コロナ放電電極は交流電源１１に接続されている。コロナ放電電極９に高電圧を印加し、正負のイオンを生成し、シートロール体８にイオンを供給しシートロール体８の帯電を除電する。
【００６１】
図２では、巻き取り部のみを示したが、シートＳは、図示しない次の２つの工程から巻き取り部に供給される。
【００６２】
第１の工程は、溶融した熱可塑性樹脂を口金からシート状に押し出し、冷却ドラム上で急冷して固化させ、場合によっては延伸装置により長手方向と幅方向に延伸し、搬送ロールを経た後に、図２の巻き取り部に供給される。把持された巻き取りコア７に巻取り、中間製品としてのシートロール体８を得る。第２の工程は、その後必要によりスリッタにて中間製品を巻出し、搬送ロールを経て、カッターを用いて所定の幅にスリットした後、図２の巻き取り部に供給される。巻き取りコア７に巻き取り、製品としてのシートロール体８を得る。このようなシート製膜工程のワインダの接圧ロールやスリッタの接圧ロールに、本発明による接圧ロールを用いるのが好適である。
【００６３】
ここで、接圧ロールを構成する芯について以下に説明する。
【００６４】
接圧ロールの態様として図５の構成をとる。接圧ロールは、円筒状の筒状回転体３０と、筒状回転体に同芯状に挿通された軸２８と、軸と筒状回転体との間に嵌入された軸受と軸受の軸の長手方向に一定の間隔を隔てた２箇所に装着された球面軸受２９の構成をとる。球面軸受２９とは、筒状回転体３０を軸２８に対して回転自在に支持するものであって、かつ押圧手段による押圧力が筒状回転体に作用して撓んだ場合でも、その自由な撓みを妨げることのない軸受をいい、例えば、ゴム、プラスチックスなどの弾性材料を用いてもよいが、より安定した回転を得るためには筒状回転体と軸の位置関係を一定に維持し得、かつ外輪と内輪とが相互に球面状に動き得る軸受、すなわち玉軸受、自動調心ころ軸受、球面滑り軸受などがより好ましい。この球面軸受２９は、軸の長手方向に一定の間隔、すなわち軸受間隔を隔てた２個所に装着することが必要である。
【００６５】
また、接圧ロールの別の態様として、筒状回転体３０に軸２８が同芯状に挿入され、その幅方向中央部だけで両者間が連結されるように構成されている。軸の長手方向中央部に太径部を形成し、この太径部を含む長さの中央領域に軸と筒状回転体３０との間の隙間を充填するように弾性支持部材を介在させて両者間を連結している。このように接圧ロールは、筒状回転体の幅方向中央部のみを軸に対し弾性支持部材によって連結する構成になっているが、弾性支持部材としては、必ずしも幅方向中央部の全域にわたり充填する必要はなく、幅方向中央部の両端だけに、その幅方向中心に対し対称に配置するようにしてもよい。
【００６６】
軸２８および筒状回転体３０の材質は、炭素鋼などの一般の構造材がいずれも使用可能であるが、さらに好ましくは繊維強化樹脂、繊維強化金属を使用するとよい。このような材質を接圧ロールに使用すると、高い固有振動数にして高速化に適用可能にし、しかも軽量化によってハンドリング性が良好となる。
【００６７】
繊維強化樹脂、特に、炭素繊維強化エポキシ樹脂を用いた好ましいロールの構成を以下に説明する。図６は本発明の一実施例に係るロールを示している。ロールの軸として、強化繊維がロールの軸方向に配列されたＦＲＰ製の中実軸３２となっている。図６において、強化繊維を軸方向に配列したＦＲＰ中実軸３２で、その両端に耐熱性接着剤を介してジャーナルが接合されている。ジャーナルの材料としては、樹脂や金属等のいずれでもよく、ＦＲＰ中実軸３２との接合は、嵌合接着や圧入等によるが、好ましくはＦＲＰ中実軸３２の軸端面に穴繰り加工を行い、該穴にジャーナルを嵌合接着するのがよい。これにより、ＦＲＰ中実軸３２の外周には金属ジャーナルとの接合部が存在しなくなるので、ゴム巻きが容易に行える。ＦＲＰ中実軸３２の外周を被っている柔らかい素材は、その用途に合わせてゴムや金属、セラミック、樹脂等を選択出来る。図６ではゴム層３の表層に、炭化水素系疎水性層４と非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）５が形成されている。
【００６８】
ここで、前記ＦＲＰ中実軸３２は、強化繊維としてポリアクリロニトリル系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維を用い、好ましくは強化繊維のヤング率を５０ｔ／ｍｍ2 以上とすることにより、ＦＲＰ中実軸３２の高剛性化を実現できる。マトリックス樹脂としてはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる。さらに、ＦＲＰ中実軸３２の繊維体積含有率は、５０％〜７５％の範囲、好ましくは６０％〜７０％の範囲とすることにより、フィラメントワインディング法やシートローリング法にて製作される中空体に比べ高剛性化が実現できる。
【００６９】
本実施形態によるゴムロール１はフィルムとの摩擦係数が小さいため、シワの発生が防止でき、また摩擦帯電も低減できることから、良好な品位のシートロール体８を巻き取ることができる。
【００７０】
低摩擦係数のゴムロール１を接圧ロールに用いることにより、シワや帯電欠点のないロール体２１が得られる理由について、以下に説明する。
【００７１】
一般にシワなくシートＳを巻き取るためには、シートＳが接圧ロール１との接圧点に入る時点でシワがないことが必要である。この際、シートＳを抱きつかせた接圧ロール１とシートＳとが滑りやすいと、シート本来の持つ剛性によりシワが入りにくく、またシワを伸ばすことができるというものである。また、一般に接圧ロール１でシートロール体８を押圧すると、ゴムが変形することからゴムの表面速度はシートロール体８の表面速度と一致せず、必ず速度差による摩擦が発生する。この摩擦帯電がシートロール体８の品位を低下させる帯電欠点の原因であるため、ゴム表面の摩擦係数を低くすることにより、この摩擦を低下させ、結果として摩擦帯電を低下させることができるというものである。
【００７２】
接圧ロール用ゴムロールの摩擦係数について、以下に説明する。
【００７３】
特許文献１の技術によると、ゴムから成るロール表面の粗さを中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．２〜１．０μｍの範囲とし、かつロール表面のプラスチックフィルムに対する静摩擦係数を０．８以下にしたゴムロールを用いてプラスチックフィルムを搬送することが開示されている。ここで、低い摩擦係数を得るため、極細繊維からなる不織布でロール表面を研磨する方法や紫外線処理する方法が開示されている。前記表面処理に用いる不織布については市販のものが使用でき、たとえば人工皮革調のエクセーヌ（東レ株式会社製）を用いることができる。
【００７４】
一方、近年フィルムの表面はより平滑で平坦な面が要求されるようになったため、相対的に、ゴムロールの表面はますます低摩擦係数による低摩擦帯電量の実現が要求されている。特に、シートロール体８を押圧しながらシートを巻き取る接圧ロールでは、フィルム表面とゴムロール表面が、フィルムを搬送する場合に比べて、密着して接触するために、摩擦帯電が強い。そのため、摩擦帯電による放電痕の発生や帯電による局所的なシート同士の密着が、ロール体にしわを発生させる。
【００７５】
ここで、特許文献２に示される方法と本発明の方法を比較し、静摩擦係数が従来技術より格段に低いことを以下に示す。本発明の静摩擦係数０．３以下に小さくすることで、はじめて、シートロール体の摩擦帯電が十分なレベルまで低く抑制され、しわの発生を回避できることを見出した。
【００７６】
特許文献２に示される、摩擦係数の測定は次のように行われる。固定したゴムロールに沿って、帯状のフィルムを掛け、フィルムの一端に重さＷ［Ｎ］の重りを吊す。フィルムは、ゴムロールに巻付角θ［ｒａｄ］で掛けわたし、他の一端を荷重計を介して引っ張り、そのときにフィルムとの間に生じる摩擦力を前記荷重計で測定する。得られた荷重計の読み値Ｔ［Ｎ］から、次式によって、動的な摩擦係数μを求める。μ＝（１／θ）ｌｎ（Ｔ／Ｗ）
一方、本発明の静摩擦係数の測定方法では、フィルムとゴムロール表面が静止した状態から動き始める際の静的な摩擦係数を測定している。一般に、動的摩擦係数は静的摩擦係数より小さい。たとえば、本発明の非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）が形成されたゴムロールの表面を、特許文献２の方法と本発明の２つの方法で測定してみると、本発明の測定方法における静摩擦係数では、０．２から０．２８であり、特許文献２の方法では０．１から０．１５の値となる。また、特許文献２の方法で０．３から０．４の値で測定されたゴムロール、すなわち表面を極細繊維で研磨し紫外線処理を行ったゴムロールを、本発明の方法で測定すると、０．６から０．７となる。すなわち、本発明のゴムロールの摩擦係数は特許文献２に示された技術では到底実現できないほど低い摩擦係数のゴムロールであることが判る。
【００７７】
静摩擦係数の下限であるが、あまり低すぎるとシートロール体との接圧部でシートがすり抜けやすくなるため、０．１以上が好ましい。
【００７８】
次に、ゴム硬度について説明する。
【００７９】
また、接圧ロール１としては、フィルムの厚みむら等に起因するシートロール体８の微小な凹凸に追従して空気を排除するため柔らかいゴムが要求される。そこで、この要求を満たすためには５５度以下のゴム硬度が好ましい。５５度を超えるゴムロールでは、フィルムの厚みムラに追従できず、接圧状態に違いが生じるため、５５度以下が好ましい。一方、一般にゴム硬度と削れ易さとの間には相関関係があり、従来技術ではゴム硬度は比較的高くせざるをえなかった。本発明の最表層に非晶質炭素状膜５（ＤＬＣ膜）を有するゴムロールは、ＤＬＣ膜により表面の凹凸の磨耗が抑制されるので、低い硬度のゴムロールが実現できる。ゴム硬度の下限については、ゴムの成形性の観点からも３５度以上であることが望ましい。したがって、このゴムの成形性の面と微小な凹凸への追従性の観点から、ゴム硬度範囲として３５度以上５５度以下の範囲が設定される。
【００８０】
次に、ゴムロールの表面粗さについて以下に説明する。
【００８１】
ゴムロール表面の凹凸はフィルムとの接触を繰り返すことで摩滅してしまい、平坦化されてしまうが、本発明の最表層に非晶質炭素状膜５（ＤＬＣ膜）を有するゴムロールは、ＤＬＣ膜により表面の凹凸の磨耗を抑制することができるため、従来では困難であったゴム表面の粗さが比較的粗いゴムロールが実現できる。ただし、表面粗さが大きくなるにつれ、フィルムとの有効接触面積が小さくなりすぎること、凹凸がフィルム表面の粗さに影響することが懸念されるため、中心線平均粗さは１．４μｍ以下が好ましい。また、中心線平均粗さ０．１μｍ未満にゴムロールの表面を研磨することは、技術的に困難でコストがかかりすぎる。特に、比較的柔らかい５５度以下のゴム層３の表面を研磨加工することは困難であり、実質不可能である。すなわち、ゴムロール表面の中心線平均粗さは０．１μｍ以上１．４μｍ以下が好ましい範囲である。さらに好ましくは、０．４以上１．４μｍ以下が好ましい範囲である。
【００８２】
長い期間使用しても、表面形状、摩擦係数と摩擦帯電特性が変化しにくい接圧ロールを有する巻き取り装置は、シートロール体の巻き取り条件が一定で、安定した稼動ができ、シートロール体の品位が安定化する。接圧ロールは、空気を効率よく排除するために、直径は小さいほうが有利である。しかしながら、直径の小さい接圧ロールを使用する場合には、直径を小さくすればするほど、ロールの回転数が大きくなり、ロール体と接触する回数が大きくなる。当然、接触する回数が多いほど、ゴムロールが磨耗しやすい。つまり、小さい直径を有する接圧ロールほど本発明のＤＬＣ膜を形成する効果が高く、好ましい。接圧ロールの直径は、２５ｍｍから２００ｍｍが好ましい範囲である。特に、１２０ｍｍ以下の小さい直径を有する接圧ロールはシートロール体との接触回数が大きいので本発明の接圧ロールが有効に使用される。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
以下の評価方法を用いた。
・  静摩擦係数の評価方法
静摩擦係数は、ヘイドン（ＨＥＩＤＯＮ）式摩擦測定法を用いた。厚み６．３μｍ、表面の中心線面平均粗さＳＲａ＝２０ｎｍの東レ株式会社製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー」と摩擦して測定した値とする。対象としたフィルムの中心線面平均粗さＳＲａ値は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で規定するＲａに相当する値であり、小坂研究所製の光触針式３次元粗さ計（ＥＴ−３０ＨＫ）を用い、測定方向は幅方向、カットオフ値は０．０８ｍｍ、測定長は０．１〜０．２５ｍｍ、送りピッチは０．２μｍ、測定スピードは２０μｍ／秒、測定本数は１００本とした。また、静摩擦係数の測定器としては、ＨＥＩＤＯＮ社製トライボギアＴＹＰＥ９４ｉを使用する。上記ポリエチレンテレフタレートフィルムを測定器の測定スライダーに取り付け、軸方向が水平方向となるように静置したロールの表面（ロールの目的に即して使用される部位）にこの測定器を押し当てて測定を５回行い、表示される静摩擦係数の平均値を求めた。
【００８４】
測定は、ＤＬＣ膜を形成する前（疎水性層が形成されているときは、その形成後）と（比較例５を除いて）ＤＬＣ膜を形成した後実施した。
・  ゴムロールの表面粗さの評価方法
キーエンス社製超深度形状測定顕微鏡ＶＫ８５００を使用した。ゴムロールを顕微鏡のステージに固定し、倍率２０００倍、高さ方向分解能０．０５μｍで表面形状を画像データとして取り込み、２地点間の線粗さをプロファイルから中心線粗さ（ＳＲａ）読み取った。レーザーとカメラシャッターは自動モードで測定した。ゴムロールの位置を変えて３回測定し、表面粗さの平均値を求めた。
・  摩擦帯電量の評価方法
図４は、実施例および比較例で使用する帯電の評価方法を示す斜視図である。
【００８５】
図４は、ゴムロール１の摩擦帯電量を測定する概略図である。帯電被測定用シート２４は、金属板２１とアクリル板などからなる絶縁板２２上に配置してある。金属板２１や絶縁板２２は、５００ｍｍ四方の表面が平滑な板であり、金属板２１はアースに接続してある。帯電被測定用シートは、絶縁板２２との摩擦帯電を抑制するため、同一の下敷きシート２３の上に配置する。この状態で、摩擦帯電量は、図４に示すように帯電被測定シート２４の上にゴムロール１を滑らせないように手で５０ｍｍ／秒の速度で転がして摩擦帯電させる。その後、帯電被測定シート２４を空中で把持し、帯電被測定シート２４のアースに対する表面電位を電位計（トレック社製ｍｏｄｅｌ−５２３）にて、４０ｍｍの距離で５点測定し、その平均値で表した。なお、この測定は気温２３℃、湿度５０％ＲＨの環境の室内で実施した。
【００８６】
帯電被測定フィルムは、２００ｍｍ×３００ｍｍに切り出した、厚み６．３μｍ、表面の中心線面平均粗さＳＲａ＝２０ｎｍの東レ株式会社製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー６ＸＶ６７２」を用いた。評価結果を次の３段階で評価した。
・  ：摩擦帯電量が少ない。表面電位の絶対値が３ｋＶ以内の状態
・  ：表面電位の絶対値が３ｋＶを超え、８ｋＶ以内の状態
×：摩擦帯電量が多い。表面電位の絶対値が８ｋＶを超える状態。
・  耐ふき取り性の評価方法
ゴムと炭素状膜層（ＤＬＣ膜）との密着性に関し、液体をしみ込ませたウエスでロール表面の汚れをふき取る際の耐久性を評価した。ウエスとしてさらしを用い、さらしに蒸留水で希釈した製品名：ソルミックス  ＡＰ−７（日本アルコール販売）をしみ込ませた。このウエスをロールに押し当て、ロールを６回／分程度ゆっくり回転させながら、ロール長さ方向から１０回往復させてロール表面をふいた。ふき取ったウエスに炭素状膜の付着があるか、ロールにはがれが見られるかを、次の２段階で評価した。
ＯＫ：ウエスに付着なく、且つ、ロールに剥がれなし。
ＮＧ：ウエスに付着あり、且つ、ロールに剥がれ部分がある。
・  巻あげたシートロール体の評価
接圧ロールとして図２のように配置し、フィルムを巻き取った。図２では巻き取り部のみを示した。フィルムは、幅の広い状態で巻き出しスリットしたあと、図２の巻取り部に搬送した。フィルムは厚み６．３μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用い、幅２００ｍｍとなるようにスリットし、巻取速度を２４０ｍ／分、巻長を２０００ｍとしてガラス繊維強化樹脂製のコアにフィルムロール体として巻き取った。巻取条件は、いずれも接圧ロールをロール体に押し付ける圧力を２００Ｎ／ｍ、フィルムに付与する張力を３００Ｎ／ｍとした。巻きあがったシートロール体の状態を次のように項目で評価した。
・  しわの発生有無
・  帯電欠点の発生有無
［実施例１、比較例１、比較例２、比較例３］（炭化水素系疎水性層の有無によるＤＬＣ膜の評価その１：クロロプレンとアクリロニトリルゴム）
実施例１のロールは、次のように構成した。図１に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、ゴム硬度４５度のゴム層を形成した。を用いた。ゴム層３は、商品名：エクセーヌ（東レ株式会社製）で研磨し、続いてハロゲンを含む薬品で処理し、ゴム層の表層側に炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。続いて、ＤＬＣ膜は、図３に示すプラズマＣＶＤ法により、特許文献６に示されるような炭素、酸素、水素を含む分子のガスを用い、０．５μｍの膜厚で成膜を行なった。成膜したＤＬＣ膜厚は、処理を行ったロールの近傍に、マスクしたＳｉ基板を設置しておき、そのマスク部と非マスク部の段差を測定して膜厚とした。
【００８７】
比較例１として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度４５度のゴム層を形成した。ゴムロールは、東レ社製エクセーヌで研磨した。炭化水素系疎水性層は形成せずに、ＤＬＣ膜は実施例１と同様に成膜した。
【００８８】
比較例２として、ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、ゴム硬度４０度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名：エクセーヌ（東レ株式会社製）で研磨した。炭化水素系疎水性層は形成しないで、ＤＬＣ膜は実施例１と同様に成膜した。
【００８９】
比較例３として、導電性シリコンからなるゴム硬度５０度のゴム層を形成した。炭化水素系疎水性層は形成しないで、ＤＬＣ膜を実施例１と同様に成膜した。
【００９０】
結果を表１に示す。
【００９１】
【表１】
2008081239.tif 000003
【００９２】
表１より、ゴムロールにＤＬＣ膜が形成されると静摩擦係数が小さく、摩擦帯電量が小さいことがわかる。しかしながら、耐水ふき性が良好で、ＤＬＣ膜の剥がれが発生しないロールは、ゴム層とＤＬＣ膜の間に炭化水素系疎水性層を形成したもので、ＤＬＣ形成前の＜１＞静摩擦係数が０．６５以下であることがわかる。なお、実施例１のロールを接圧ロールとして３ヶ月間使用したが、＜４＞耐ふき取り性の低下はなかった。
［実施例２、比較例４］（炭化水素系疎水性層の有無によるＤＬＣ膜の評価その２クロロプレンゴム）
実施例２のロールは、次のように構成した。図１に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度４０度のゴム層を形成した。ＣＲロール（クロロプレンゴム）（加貫ローラー社製）を用いた。本ゴムロールに、ターシャリー・ブチルハイポクロライド（ＣＨ）３−ＣＯＣｌのアルコール系溶液を用いてゴム表面に繰り返し浸透させ、ゴム層の表層側に炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層はＣｌ基が付加して通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。ＤＬＣ膜は、図３に示すプラズマＣＶＤ法により、特許文献７に示されるような炭素、酸素、水素を含む分子のガスを用い、０．５μｍの膜厚で成膜を行なった。成膜したＤＬＣ膜厚は、処理を行ったロールの近傍に、マスクしたＳｉ基板を設置しておき、そのマスク部と非マスク部の段差を測定して膜厚とした。
【００９３】
比較例４として、ゴム層として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度４０度のゴム層を形成した。加貫ローラー製ＣＲロール（クロロプレンゴム）を用いた。炭化水素系疎水性層は形成せずに、ＤＬＣ膜を実施例１と同様に成膜した。表２に結果を示す。
【００９４】
【表２】
2008081239.tif 000004
【００９５】
表２より、ゴムロールにＤＬＣ膜が形成されると静摩擦係数が小さく、摩擦帯電量が小さいことがわかる。しかしながら、耐水ふき性が良好で、ＤＬＣ膜の剥がれが発生しないロールは、ゴム層とＤＬＣ膜の間に炭化水素系疎水性層を形成したもので、ＤＬＣ形成前の＜１＞静摩擦係数が０．６５以下であることがわかる。
［実施例３、比較例５、参考例１、参考例２］
（表面粗さＳＲａが１程度の比較的粗いゴムロールの耐摩耗性に関する評価）
実施例３のロールは、次のように構成した。図１に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、ゴム硬度５０度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名：エクセーヌ（東レ株式会社製）で研磨し、続いて塩素を含む薬品で処理し、ゴム層の表面に、炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。ＤＬＣ膜は、疎水性層の表面に、実施例１と同様の方法で成膜した。このゴムロールを２ヶ月間フィルムの巻き取りに使用して参考例１のロールを得た。
【００９６】
比較例５として、ゴム層として、クロロプレンゴムからなる、ゴム硬度５０度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名：エクセーヌ（東レ株式会社製）で研磨し、続いて紫外線処理を実施した。このゴムロールを２ヶ月間フィルムの巻き取りに使用して参考例２のロールを得た。
【００９７】
実施例１のロールを３ヶ月巻フィルムの巻き取りに使用して参考例３のロールを得た。表３に表面粗さとともに、実施例１、比較例１、参考例１、２のフィルム巻取り結果を示す。なお、参考例１、２の耐拭き取り性は不良であった。
【００９８】
【表３】
2008081239.tif 000005
【００９９】
表３から明らかなように、表面粗さが粗いロール（比較例５）は使用すると、表面粗さが大きく変化し静摩擦係数も大きくなり、周方向に２〜３本のシワが発生し、シートロール体の巻き姿の品位は良好とは言えなかった。一方、ＤＬＣ膜を形成したロールは、２ヶ月使用しても表面粗さ、静摩擦係数とも変化が小さく、良好な状態を維持することが判る。通常、ゴムロールの表面粗さが大きいほど研磨されやすいが、実施例１のロールを２ヶ月使用しても表面粗さと静摩擦係数との変化は小さく、長期にわたり良好な性能を維持していることが判った。
［実施例４、実施例５］（ゴム硬度、厚みムラ、帯電欠点に関する評価）
実施例４のロールは、次のように構成した。図１に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、導電性ゴム硬度５０度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名：エクセーヌ（東レ株式会社製）で研磨し、続いてハロゲンを含む薬品で処理し、ゴム層の表面に、炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。ＤＬＣ膜は、実施例１と同様の方法で成膜した。
【０１００】
実施例５として、図１に示すような構成の接圧ロールを作成した。ゴム層として、クロロプレンゴムとアクリロニトリルゴムからなる、導電性ゴム硬度６５度のゴム層を形成した。ゴムロールは、商品名：エクセーヌ（東レ株式会社製）で研磨し、続いてハロゲンを含む薬品で処理し、ゴム層の表面に、炭化水素系疎水性層を形成した。なお、本炭化水素系疎水性層は通常のゴム層より二重結合が少なくなっている。ＤＬＣ膜は、実施例１と同様の方法で成膜した。
【０１０１】
実施例１、実施例４、実施例５のフィルム巻き取り結果を表４に示す。なお、実施例４と実施例５の耐拭き取り結果はＯＫであった。
【０１０２】
【表４】
2008081239.tif 000006
【０１０３】
表４から明らかなように、ゴム硬度が高いと局所的に強く帯電部が発生する可能性があるので、より好ましい例として、ゴム硬度は５５度以下の柔らかい接圧ロールが有効である。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、ゴムロール以外にも、柔軟な基材、特にゴム基材へのＤＬＣ加工において、液体を使用したふき取りでもＤＬＣ膜が剥がれにくくする方法として利用できる可能性がある。たとえば、支持部材や吸着ステージなどへも利用できる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施形態にかかわるゴムロールの概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかわる接圧用ゴムロールを使用した巻き取り装置の概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかわるＤＬＣ成膜装置の構成図である。
【図４】実施例および比較例で使用した帯電の評価方法を示す斜視図である。
【図５】本発明で好ましく用いられる接圧ロールの概略断面図である。
【図６】本発明で好ましく用いられる繊維強化接圧ロールの概略断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
Ｓ：シート
１：ゴムロール
２：芯
３：ゴム層
４：炭化水素系疎水性層
５：非晶質炭素状膜（ＤＬＣ膜）
６：搬送ロール
７：巻き取りコア
８：シートロール体
９：コロナ放電電極
１０：シールド電極
１１：交流電源
１２：真空容器
１３：排気装置
１４：被処理ゴムロール
１５：ロールの回転駆動装置
１６：放電電極
１７：電源
１８：ガス導入手段
２１：金属板
２２：絶縁性の板
２３：下敷きシート
２４：帯電被測定シート
２８：軸
２９：球面軸受け
３０：筒状回転体
３２：ＦＲＰからなる中実軸
【図１】
2008081239.tif 000007
【図２】
2008081239.tif 000008
【図３】
2008081239.tif 000009
【図４】
2008081239.tif 000010
【図５】
2008081239.tif 000011
【図６】
2008081239.tif 000012