(57)【要約】【課題】ウエブの擦り傷や引きつれしわ、面写りを防止する。【解決手段】ウエブ搬送装置２は、ウエブ案内ローラ１８を備えている。ウエブ案内ローラ１８は、周面にセラミック層３０がコーティングされている。セラミック層３０の表面には、レーザー４１により略半球面形状を有する複数の凹部３１が形成されている。凹部３１は、ウエブ案内ローラ１８の周面に、所定のピッチでハニカム状に配列されている。また、セラミック層３０の表面には、研磨機４２により平坦部３２が形成されている。平坦部３２は、単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるように形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブを周面で支持しながら、所定の搬送路に沿ってウエブの走行を案内するウエブ案内ローラであって、
周面にコーティングされたセラミック層と、
前記セラミック層の表面に所定の配列規則にしたがって形成された凹部と、
単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるように形成された平坦部とを有することを特徴とするウエブ案内ローラ。
【請求項２】
前記凹部の大きさが１０μｍ以上１０００μｍ以下、深さが１０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のウエブ案内ローラ。
【請求項３】
前記凹部は、略半球面形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載のウエブ案内ローラ。
【請求項４】
前記凹部は、ハニカム状に配列されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のウエブ案内ローラ。
【請求項５】
ウエブを周面で支持しながら、所定の搬送路に沿ってウエブの走行を案内するウエブ案内ローラを製造する方法であって、
周面にセラミック層をコーティングする第１工程と、
前記セラミック層の表面にレーザーを照射して、所定の配列規則にしたがって凹部を形成する第２工程と、
前記凹部が形成された前記セラミック層の表面を研磨して、平坦部を形成する第３工程とを含み、
前記第３工程では、前記平坦部の単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるようにすることを特徴とするウエブ案内ローラの製造方法。
【請求項６】
前記第２工程では、前記凹部の大きさが１０μｍ以上１０００μｍ以下、深さが１０μｍ以上５００μｍ以下となるようにすることを特徴とする請求項５に記載のウエブ案内ローラの製造方法。
【請求項７】
前記第２工程では、前記凹部を略半球面形状にすることを特徴とする請求項５または６に記載のウエブ案内ローラの製造方法。
【請求項８】
前記第２工程では、前記凹部をハニカム状に配列させることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のウエブ案内ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエブを周面で支持しながら、所定の搬送路に沿ってウエブの走行を案内するウエブ案内ローラ、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気テープや写真フィルム、光学機能フィルムなどの製造設備では、コイル状に巻き回した原反ロールからウエブを連続的に繰り出しながら、所定の厚さの磁性塗膜、感光塗膜、光学機能牲塗膜などの機能性材料をウエブの一方の表面に塗着させて乾燥させた後、再度コイル状に巻き取っている。このような製造設備には、所定の搬送路に沿ってウエブの走行を案内するためのローラが多数設けられている。
【０００３】
近年、磁気テープや写真フィルム、光学機能フィルムなどを用いる装置の小型化に伴って、ウエブの薄手化、および平滑化が促進されている。このため、ローラによる搬送中に、ウエブに対してローラがスリップしてしまい、ウエブに擦り傷や引きつれしわが発生することがあった。また、機能性材料を塗着した直後のウエブを搬送する際に、塗膜にローラ跡が残るいわゆる面写りが発生することがあり、製品歩留りが悪くなるという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、周面にらせん状の溝と隆起部とが形成された、厚さ２５μｍ以下の薄手のウエブを搬送するローラが提案されている（特許文献１および２参照）。また、ローラ本体の周面に微細な平坦部と凹部とを設け、凹部の深さを平均で５μｍ以上５０μｍ以下とし、平坦部の占有面積率を５０％以上７０％以下としたウエブ案内ローラが提案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
特許文献３に記載のウエブ案内ローラは、ローラの周面にアルミナゾル、ガラスビーズなどの微小粉体を吹き付けるブラスト処理を行って、凹部を形成している。また、従来から、型材をローラ表面に押し付けて凹部を形成する方法もとられている。
【特許文献１】特開平８−１７５７２７号公報
【特許文献２】特開平１０−７７１４６号公報
【特許文献３】特開２００３−１４６５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に記載のローラは、厚さ２５μｍ以下のウエブを対象としており、機能性材料を塗着する前のウエブを搬送するものであるため、機能性材料を塗着した直後のウエブを搬送する際に発生する面写りの問題が考慮されていない。
【０００７】
また、特許文献３に記載のウエブ案内ローラのように、ブラスト処理で凹部を形成すると、凹部が無秩序に分散してしまい、また、微小粉体の大きさにばらつきがあって凹部の深さや大きさが一定にならないため、凹部と平坦部の面積率を正しく制御することが困難となる。
【０００８】
一方、型材をローラ表面に押し付けて凹部を形成する方法では、型材を押し付けるときの圧力に耐えるために、ローラの強度を高める必要があり、部品コストが嵩むという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ウエブの擦り傷や引きつれしわ、面写りを防止することができるウエブ案内ローラを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、簡単に所望の摩擦力を有するウエブ案内ローラを得ることができるウエブ案内ローラの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、ウエブを周面で支持しながら、所定の搬送路に沿ってウエブの走行を案内するウエブ案内ローラであって、周面にコーティングされたセラミック層と、前記セラミック層の表面に所定の配列規則にしたがって形成された凹部と、単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるように形成された平坦部とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記凹部の大きさが１０μｍ以上１０００μｍ以下、深さが１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
前記凹部は、略半球面形状を有することが好ましい。また、前記凹部は、ハニカム状に配列されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、ウエブを周面で支持しながら、所定の搬送路に沿ってウエブの走行を案内するウエブ案内ローラを製造する方法であって、周面にセラミック層をコーティングする第１工程と、前記セラミック層の表面にレーザーを照射して、所定の配列規則にしたがって凹部を形成する第２工程と、前記凹部が形成された前記セラミック層の表面を研磨して、平坦部を形成する第３工程とを含み、前記第３工程では、前記平坦部の単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるようにすることを特徴とする。
【００１５】
前記第２工程では、前記凹部の大きさが１０μｍ以上１０００μｍ以下、深さが１０μｍ以上５００μｍ以下となるようにすることが好ましい。
【００１６】
前記第２工程では、前記凹部を略半球面形状にすることが好ましい。また、前記第２工程では、前記凹部をハニカム状に配列させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のウエブ案内ローラによれば、周面にコーティングされたセラミック層と、セラミック層の表面に所定の配列規則にしたがって形成された凹部と、単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるように形成された平坦部とを有するので、ウエブに対してスリップせず、ウエブの擦り傷や引きつれしわ、面写りを防止することができる。
【００１８】
また、本発明のウエブ案内ローラの製造方法によれば、周面にセラミック層をコーティングする第１工程と、セラミック層の表面にレーザーを照射して、所定の配列規則にしたがって凹部を形成する第２工程と、凹部が形成されたセラミック層の表面を研磨して、平坦部を形成する第３工程とを含み、第３工程では、平坦部の単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるようにするので、簡単に所望の摩擦力を有するウエブ案内ローラを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１において、ウエブ搬送装置２は、コイル状に巻き回した原反ロール１０からウエブ１１を連続的に繰り出す繰り出し部１２と、ウエブ１１の表面に磁性塗膜や感光塗膜、光学機能牲塗膜などの機能性材料を塗着させる塗布部１３と、塗膜を乾燥する乾燥部１４と、塗膜が形成されたウエブ１１（以下、フィルム１５と称する。）を再度コイル状に巻き取る巻き取り部１６とを備えている。
【００２０】
ウエブ１１は、例えば、幅１００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、長さ１００ｍ以上５０００ｍ以下、厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下、表面粗さＲａ＝１ｎｍ以上１００ｎｍ以下以下のポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドなどのプラスチックフィルム；紙；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン重合体などの炭素数が２〜１０もα−ポリオレフィン類を塗布またはラミネートした紙；アルミニウム、銅、錫などの金属箔；などからなる可撓性帯状支持体を含む。
【００２１】
塗布部１３と乾燥部１４との間には、塗布部１３で塗膜が塗着された直後のウエブ１１（以下、湿潤フィルム１７と称する。）を搬送するためのウエブ案内ローラ１８が設けられている。ウエブ案内ローラ１８は、ウエブ１１の搬送速度と同じ回転速度となるように、モータ１９により回転駆動される。
【００２２】
図２において、ウエブ案内ローラ１８は、ローラ本体１８ａと、ローラ本体１８ａの両端部に嵌着された軸部１８ｂとからなる。ローラ本体１８ａは、ウエブ１１をその外周面で支持しながら搬送する。なお、ローラ本体１８ａ、軸部１８ｂの材質としては、耐蝕性に優れた材質、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などが用いられる。
【００２３】
図３および図４において、ローラ本体１８ａの周面には、セラミック層３０がコーティングされている。セラミック層３０の表面には、略半球面形状を有する複数の凹部３１が形成されている。凹部３１は、ウエブ案内ローラ１８の周面に、所定のピッチＰ１（例えば、１００μｍ）でハニカム状に配列されている。凹部３１の大きさＤ１は、１０μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは２４０μｍ、深さＤ２は、１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは１５μｍとなっている。
【００２４】
凹部３１同士の間は、平坦部３２となっている。平坦部３２は、表面粗さ測定計による測定で表面粗さＲａ＝０．４ａ、単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるように形成されている。平坦部３２の単位面積当たりの占有面積率が３０％以下であると、湿潤フィルム１７との摩擦力が高くなりすぎて、しわが発生してしまう。また、７０％以上であると、湿潤フィルム１７との摩擦力が極度に低くなる。平坦部３２の単位面積当たりの占有面積率は、ウエブ１１の厚み、温度、塗膜の性状などの種々の条件に応じて、上記の範囲から最適の値が選定される。
【００２５】
次に、ウエブ案内ローラ１８の製造手順について、図５を参照して説明する。まず、（Ａ）に示すように、ウエブ案内ローラ１８の周面に、膜厚１０〜１０００μｍのセラミック層３０をコーティングする。セラミック層３０をコーティングする方法としては、例えば、溶射方法などが用いられる。
【００２６】
そして、（Ｂ）に示すように、レーザー照射器４０でセラミック層３０の表面にレーザー４１を照射し、セラミック層３０の表面をレーザー４１で溶解することで、大きさＤ１が１０μｍ以上１０００μｍ以下、深さＤ２が１０μｍ以上５００μｍ以下の凹部３１を形成する。このとき、凹部３１の形状が略半球面形状となるようにレーザー４１を照射する。また、凹部３１が所定のピッチ（例えば、１００μｍ）でハニカム状に配列されるように、ローラ本体１８ａに対してレーザー照射器４０を走査する。
【００２７】
最後に、（Ｃ）に示すように、凹部３１が形成されたセラミック層３０の表面を研磨機４２で研磨し、表面粗さＲａ＝０．４ａ、単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるように平坦部３２を形成する。これにより、図３および図４に示すウエブ案内ローラ１８を得る。なお、平坦部３２の単位面積当たりの占有面積率は、レーザー４１のビーム径や照射時間、研磨機４２の研磨条件を制御することで、所望の値を得ることが可能である。
【００２８】
続いて、上記構成を有するウエブ搬送装置２の動作について説明する。まず、繰り出し部１２より原反ロール１０からウエブ１１が繰り出され、塗布部１３へと搬送される。塗布部１３では、搬送されたウエブ１１の表面に機能性材料が塗着され、湿潤フィルム１７となってウエブ案内ローラ１８に向けて搬送される。
【００２９】
湿潤フィルム１７は、ウエブ案内ローラ１８によって、乾燥部１４に搬送される。乾燥部１４に搬送された湿潤フィルム１７は、乾燥部１４で乾燥されてフィルム１５となり、巻き取り部１６で再度コイル状に巻き取られる。
【００３０】
以上説明したように、周面にコーティングされたセラミック層３０の表面にレーザー４１を照射して凹部３１を形成し、凹部３１が形成されたセラミック層３０の表面を研磨機４２で研磨して、単位面積当たりの占有面積率が３０％以上７０％以下の範囲となるように平坦部３２を形成するので、湿潤フィルム１７との間の空気層が効果的に除去され、湿潤フィルム１７がスリップしないような摩擦力でウエブ案内ローラ１８が湿潤フィルム１７に接触する。したがって、擦り傷や引きつれしわの発生を防止することができる。また、凹部３１および平坦部３２による面写りも発生しない。
【００３１】
レーザー４１の照射条件や研磨機４２の研磨条件を管理するだけで、平坦部３２の単位面積当たりの占有面積率を簡単に制御することができる。また、型材をローラ表面に押し付けて凹部を形成する方法のように、ローラの強度を高める必要がない。
【００３２】
なお、凹部３１の大きさＤ１は、より好ましくは１００μｍ以上５００μｍ以下である。また、深さＤ２は、より好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下である。より好ましい数値範囲では、ウエブに対する十分な摩擦力を有し、面写りの発生がないウエブ案内ローラを得ることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、ウエブ案内ローラ１８をモータ１９により回転駆動される駆動ローラとした例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、駆動源が接続されていないフリー回転のローラに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のウエブ搬送装置の概略を示す図である。
【図２】ウエブ案内ローラの構成を示す斜視図である。
【図３】ウエブ案内ローラの表面形状を示す拡大部分断面図である。
【図４】ウエブ案内ローラの表面形状を示す拡大部分断面図である。
【図５】ウエブ案内ローラの製造手順を示す図であり、（Ａ）は、周面にセラミック層をコーティングする工程、（Ｂ）は、セラミック層の表面にレーザーを照射して凹部を形成する工程、（Ｃ）は、凹部が形成されたセラミック層の表面を研磨して、平坦部を形成する工程をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３５】
２  ウエブ搬送装置
１１  ウエブ
１８  ウエブ案内ローラ
３０  セラミック層
３１  凹部
３２  平坦部
４０  レーザー照射器
４１  レーザー
４２  研磨機
【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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