(57)【要約】【課題】フィルムラミネーション装置において、耳切れしたフィルムエッジ部が自動的にロールの両端部に移動するようにして、フィルムエッジ部がロールに巻き付くことがなく、また、製品に混入してしまうことのないようにする。【解決手段】基材フィルムに樹脂フィルムを押し付けてラミネートフィルムを形成する冷却ロールと、前記ラミネートフィルムの搬送方向に関して、前記冷却ロールの下流側直下に配設されたスイーパロール２３とを有するフィルムラミネーション装置において、前記スイーパロール２３は、大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していく形状を備える。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基材フィルムに樹脂フィルムを押し付けてラミネートフィルムを形成する冷却ロールと、
（ｂ）前記ラミネートフィルムの搬送方向に関して、前記冷却ロールの下流側直下に配設されたスイーパロールとを有するフィルムラミネーション装置において、
（ｃ）前記スイーパロールは、大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していく形状を備えることを特徴とするフィルム巻付防止装置。
【請求項２】
前記スイーパロールの軸方向の断面における表面形状は円弧状である請求項１に記載のフィルム巻付防止装置。
【請求項３】
前記スイーパロールの両端部の外側には該スイーパロールを回転可能に支持する支持軸が配設される請求項１又は２に記載のフィルム巻付防止装置。
【請求項４】
前記樹脂フィルムはＴダイから流下する溶融樹脂である請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルム巻付防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム巻付防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単一の種類の材料から成るフィルムでは得られない各種性能を有するフィルムを製造するためにフィルムラミネーションの技術が提供されている。この場合、二種以上の材料を積層することによって、それぞれの材料の備える優れた特徴を併せ持った積層状のラミネートフィルムを得ることができる。
【０００３】
そして、前記フィルムラミネーションの一つとして、押出コーディング・ラミネーションが知られている。この場合、フィルムラミネーション装置においては、Ｔダイから押出された溶融樹脂をシート状の基材上にフィルム状に塗工し、加圧冷却を同時に行うことによって積層するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−５２４９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のフィルムラミネーション装置においては、フィルムの両側端のフィルムエッジ部（耳部）がフィルム本体から分離して、フィルム搬送ロール等のロールに巻き付いたり、製品としてのラミネートフィルムに混入したりしてしまう。この場合、フィルムラミネーション装置を停止させて、ロールに巻き付いたり製品に混入したフィルムエッジ部を除去する必要があり、フィルムラミネーション装置のスループットが低下してしまう。
【０００６】
すなわち、オペレータが常時フィルムラミネーション装置を監視して、フィルムエッジ部がフィルム本体から分離する耳切れが発生すると、フィルムエッジ部を手作業によって除去するようになっている。そして、フィルムエッジ部を除去するためにフィルムラミネーション装置を停止させると該フィルムラミネーション装置のスループットが低下してしまう。また、フィルムラミネーション装置を停止させずにフィルムエッジ部の除去を行うことは危険である。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、フィルムラミネーション装置において、耳切れしたフィルムエッジ部が自動的にロールの両端部に移動するようにして、フィルムエッジ部がロールに巻き付くことがなく、また、製品に混入してしまうことのないフィルム巻付防止装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のフィルム巻付防止装置においては、基材フィルムに樹脂フィルムを押し付けてラミネートフィルムを形成する冷却ロールと、前記ラミネートフィルムの搬送方向に関して、前記冷却ロールの下流側直下に配設されたスイーパロールとを有するフィルムラミネーション装置において、前記スイーパロールは、大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していく形状を備える。
【０００９】
本発明の他のフィルム巻付防止装置においては、さらに、前記スイーパロールの軸方向の断面における表面形状は円弧状である。
【００１０】
本発明の更に他のフィルム巻付防止装置においては、さらに、前記スイーパロールの両端部の外側には該スイーパロールを回転可能に支持する支持軸が配設される。
【００１１】
本発明の更に他のフィルム巻付防止装置においては、さらに、前記樹脂フィルムはＴダイから流下する溶融樹脂である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図２は本発明の実施の形態におけるフィルムラミネーション装置の構成を示す概略図、図３は本発明の実施の形態におけるフィルムラミネーション装置のスイーパロールの構成を示す図である。
【００１４】
図２において、１０は押出コーディング・ラミネーション式のフィルムラミネーション装置である。二種以上の材料を積層することによって、それぞれの材料の備える優れた特徴を併せ持った積層状のラミネートフィルムを形成するためのフィルムラミネーションの技術としては、サーマルラミネーション（熱ラミネーション）、ホットメルトラミネーション、ノンソルベントラミネーション、ウェットラミネーション、ドライラミネーション等の各種の技術が知られている。本実施の形態におけるフィルムラミネーション装置１０は、各種のフィルムラミネーション技術の中で広く採用されているコーディング・ラミネーション技術を使用するものである。
【００１５】
前記フィルムラミネーション装置１０は、図２に示されるように、帯状のシート材料である基材フィルムとしての基材１３を繰り出すシート繰出装置１１、及び、ラミネートフィルムとなった帯状のシート材料である製品１４を巻き取るシート巻取装置１２を有する。ここで、前記基材１３は、例えば、紙、アルミニウム箔（はく）、セロハン、ポリエステル（ＰＥＴ）、延伸ナイロン（ＯＮＹ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、Ｋコートフィルム（塩化ビニルデンコートフィルム）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、リニアーポリエチレン（Ｌ・ＬＤＰＥ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等から成るものであるが、いかなるものであってもよい。
【００１６】
そして、前記シート繰出装置１１は、回転可能なターレットアーム１１ａと、該ターレットアーム１１ａの両端に回転可能に取り付けられたシート供給ロール１１ｂ及びシート供給ロール１１ｃとを有する。図２に示される例においては、図における左側のシート供給ロール１１ｂが矢印で示される方向に回転し、該シート供給ロール１１ｂから基材１３が繰り出されている。なお、前記シート供給ロール１１ｂに残存する基材１３の量が所定値以下になったことが検出されると、ターレットアーム１１ａが図示されない動力源によって回転させられる。これにより、シート供給ロール１１ｃが、図における左側に移動して、前記シート供給ロール１１ｂの位置に到達し、基材１３がシート供給ロール１１ｃから繰り出される。
【００１７】
また、前記シート巻取装置１２も回転可能なターレットアーム１２ａと、該ターレットアーム１２ａの両端に回転可能に取り付けられたシート巻取ロール１２ｂ及びシート巻取ロール１２ｃとを有する。図２に示される例においては、図における右側のシート巻取ロール１２ｂが矢印で示される方向に回転し、製品１４が前記シート巻取ロール１２ｂに巻き取られている。そして、シート巻取ロール１２ｂに巻き取られた製品１４の量が所定値以上になったことが検出されると、ターレットアーム１２ａが図示されない動力源によって回転させられる。これにより、シート巻取ロール１２ｃが、図における右側に移動して、前記シート巻取ロール１２ｂの位置に到達し、製品１４がシート巻取ロール１２ｃによって巻き取られる。
【００１８】
なお、前記基材１３及び製品１４は、フィルム搬送ロール１５等の多数のロールによって構成されるジグザグ状の経路に沿って搬送される。そして、前記経路の途中において樹脂を基材１３にラミネートするためのラミネート部２０には、溶融樹脂を押し出すためのＴダイ２１、冷却ロール２２及びプレスロール２４が配設される。ここで、前記溶融樹脂は、例えば、低密度ポリエチレン、リニアーポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマアー（ＩＯ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等であるが、いかなるものであってもよい。
【００１９】
そして、前記Ｔダイ２１は、通常のＴダイを使用したフィルム製造方法と同一の原理に基づいて、溶融樹脂のフラットなフィルムを作り出す。すなわち、図示されないスクリュ押出機等の押出機によって、加熱され、溶融された樹脂、すなわち、溶融樹脂は、前記押出機先端のノズルに取り付けられたＴダイ２１に送り込まれる。そして、該Ｔダイ２１内部のマニホールドに充填（てん）された溶融樹脂は、下方に形成された図示されないリップ間に形成された幅狭のスリットから押し出される。ここで、該スリットは、基材１３の幅方向（図２の紙面に対して垂直な方向）に長く延在し、かつ、幅狭なので、前記スリットから押し出された溶融樹脂は、基材１３の幅方向に延在する薄い樹脂フィルム２５となって流下する。なお、前記Ｔダイ２１内部に配設された図示されないインナーディッケルの位置を調整することによって、前記スリットから押し出された樹脂フィルム２５の幅を前記基材１３の幅よりもわずかに狭い程度に調整することができる。また、前記リップの間隔を調整することによって、前記樹脂フィルム２５の厚さを調整することができる。
【００２０】
なお、前記Ｔダイ２１は、単一の種類の溶融樹脂から成る樹脂フィルム２５を形成する単層ダイであってもよいし、複数の種類の溶融樹脂から成る樹脂フィルム２５を形成する共押出用ダイであってもよい。そして、前記Ｔダイ２１は、共押出用ダイである場合、溶融樹脂を積層する層数に対応する数のマニホールドをＴダイ２１の幅方向に亘って形成し、それぞれの溶融樹脂を拡幅した後に合流させるマルチマニホールドタイプのものであってもよいし、単層ダイの入口前に複数の種類の溶融樹脂を併合するアダプタを配設し、溶融樹脂を積層した後に前記単層ダイのマニホールドから拡幅して流下させるフィードブロックタイプのものであってもよい。
【００２１】
そして、前記Ｔダイ２１のスリットから流下した樹脂フィルム２５は、矢印の方向に回転する冷却ロール２２と基材１３とが接触する部位において該基材１３の上面上に到達し、該基材１３の上面上に冷却ロール２２によって圧着される。また、前記基材１３の下面側にはプレスロール２４が配設され、基材１３と該基材１３の上面上の樹脂フィルム２５とを冷却ロール２２に押し付けるようになっている。これにより、樹脂フィルム２５が冷却されて基材１３の上面に押し付けられるので、前記樹脂フィルム２５と基材１３とが互いに固着して積層され、すなわち、ラミネートされてラミネートフィルムとなった帯状のシート材料である製品１４を得ることができる。
【００２２】
ここで、前記プレスロール２４は、前記基材１３が紙から成る場合にはクロロプレンから成り、前記基材１３が樹脂から成る場合にはシリコーンゴムから成るものであることが望ましいが、いかなる材料から成るものであってもよい。また、前記プレスロール２４を冷却ロール２２に向かって押し付けるバックアップロールを、前記プレスロール２４の図２における右側に配設することが望ましい。この場合、前記プレスロール２４が基材１３と該基材１３の上面上の樹脂フィルム２５とを冷却ロール２２に押し付ける圧力分布を均一にすることができ、また、前記プレスロール２４を冷却することができる。そのため、樹脂フィルム２５から成る層の厚さのバランスが良好な製品１４を得ることができる。
【００２３】
そして、前記冷却ロール２２は、冷却水等の冷媒が通過する図示されない冷媒流路が内部に形成されたものであってもよい。また、前記冷却ロール２２の表面は、通常、鏡面仕上げが施されているが、つや消し又は半つや消し仕上げを施すこともできる。そして、前記冷却ロール２２の表面の状態がそのまま製品１４における樹脂フィルム２５から成る層の表面に転写されるので、製品１４におけるに樹脂フィルム２５から成る層の表面の状態を想定して、前記冷却ロール２２に表面に所望の仕上げを施すことが望ましい。
【００２４】
また、製品１４の搬送方向に関して冷却ロール２２の下流側直下には、スイーパロール２３が配設されている。ここで、該スイーパロール２３は、樹脂フィルム２５が基材１３にラミネートされた後に冷却ロール２２の表面から剥（は）がれやすくするようになっている。なお、前記スイーパロール２３は、冷却ロール２２の表面に接触していない、すなわち、冷却ロール２２とともに製品１４をニップするものではない。
【００２５】
本実施の形態において、スイーパロール２３は、図３に示されるように、図示されないフレームに取り付けられた支持軸２６に回転可能に取り付けられている。そして、前記スイーパロール２３は、幅方向（図３における左右方向）における両端部の径が中央部の径よりも小さく、軸方向の断面における表面形状が円弧状（クラウン状）となっている。なお、軸方向の断面における表面形状は、必ずしも円弧状である必要はなく、例えば、テーパ状であってもよい。すなわち、大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していくような形状であればよい。これにより、製品１４のようにある程度幅の広い帯状のシート材料はスイーパロール２３の幅方向における中央部を通過するが、後述されるフィルムエッジ部１７のように、幅の狭い帯状のシート材料、ひも状又は線状の材料は、スイーパロール２３の幅方向における両端部、すなわち、小径の部分の方向に移動して、スイーパロール２３の表面から離脱するようになっている。
【００２６】
なお、本実施の形態において、フィルムラミネーション装置１０は、図示されない制御装置を有する。該制御装置は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、キーボード、マウス、押しボタン、タッチパネル等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ等の表示手段、通信インターフェイス等を備えるコンピュータである。なお、前記制御装置は独立して構成されたものであってもよく、他の制御装置と一体的に構成されたものであってもよい。そして、前記制御装置は、前記フィルムラミネーション装置１０全体の動作を統括的に制御するものであり、前記シート繰出装置１１、シート巻取装置１２、フィルム搬送ロール１５、押出機、冷却ロール２２、プレスロール２４、スイーパロール２３等の装置の動作を制御する。
【００２７】
また、前記フィルムラミネーション装置１０のシート繰出装置１１とラミネート部２０との間には、必要に応じて、図示されないＡＣ（Ａｎｃｈｏｒ  Ｃｏａｔ）装置を配設することもできる。該ＡＣ装置は、基材１３上に接着性を高めるための下塗剤、すなわち、ＡＣ剤を塗工して乾燥させるようになっている。この場合、スクイーズ法又はグラビア法等のロールコート法によって基材１３の上面上にＡＣ剤を塗工した後、乾燥させるようになっている。
【００２８】
さらに、前記フィルムラミネーション装置１０のラミネート部２０とシート巻取装置１２との間には、必要に応じて、図示されないトリミング装置を配設することもできる。前記Ｔダイ２１のスリットから押し出された樹脂フィルム２５は両側端部の肉厚が厚くなる傾向があるので、ラミネートフィルムとしての製品１４においても、両側端部の肉厚が厚くなってしまう。しかし、シート巻取装置１２のシート巻取ロール１２ｂによって巻き取られる前に製品１４の両側端部を前記トリミング装置によって切断し除去することによって、幅方向に亘り均一な厚さを有し、かつ、所定の幅寸法を有する製品１４を得ることができる。
【００２９】
次に、前記構成のフィルムラミネーション装置１０の動作について説明する。
【００３０】
図１は本発明の実施の形態におけるフィルムラミネーション装置のスイーパロールの作用を示す図である。
【００３１】
まず、シート繰出装置１１のシート供給ロール１１ｂから繰り出された帯状のシート材料である基材１３は、図２に示されるように、フィルム搬送ロール１５等の多数のロールによって構成されるジグザグ状の経路に沿ってラミネート部２０まで搬送される。
【００３２】
そして、該ラミネート部２０において、押出機によって加熱され、溶融樹脂は、前記押出機先端のノズルに取り付けられたＴダイ２１のスリットから押し出され、基材１３の幅方向に延在する樹脂フィルム２５となって流下する。ここで、前記Ｔダイ２１のスリットから流下した樹脂フィルム２５は、冷却ロール２２と基材１３とが接触する部位において、前記基材１３の上面上に到達する。そして、前記基材１３が冷却ロール２２の周面に巻き付くことによって、溶融樹脂から成る樹脂フィルム２５は冷却ロール２２によって基材１３の上面に圧着される。なお、前記基材１３と樹脂フィルム２５とは、プレスロール２４によって冷却ロール２２に押し付けられる。これにより、溶融樹脂から成る樹脂フィルム２５が冷却ロール２２によって冷却されて基材１３の上面に押し付けられ、前記樹脂フィルム２５と基材１３とが互いに固着して積層され、ラミネートフィルムとしての製品１４となる。
【００３３】
ところで、前記製品１４は冷却ロール２２のほぼ半周に亘り周面に巻き付いた状態で搬送された後、前記冷却ロール２２の周面から離れてスイーパロール２３に巻き付くようになっているが、このとき、図１に示されるように、前記製品１４の両側端部としてのフィルムエッジ部１７がフィルム本体としての製品１４本体から分離する耳切れが発生することが多い。とくに、フィルムラミネーション装置１０の動作を開始させた直後において、Ｔダイ２１を上下方向に移動させてエアギャップ（樹脂フィルム２５の流下する距離）を調整する際に発生しやすい。なお、分離するフィルムエッジ部１７は、樹脂フィルム２５だけから成る場合もあり、また、該樹脂フィルム２５と基材１３とが互いに固着して積層されたラミネートフィルムから成る場合もある。
【００３４】
もっとも、前記フィルムエッジ部１７は、厚さや幅の寸法が不均一であり、通常、シート巻取装置１２のシート巻取ロール１２ｂによって巻き取られる前にトリミング装置によって切断され除去される部分なので、耳切れが発生しても、製品１４自体の品質には影響が及ばない。しかし、分離した前記フィルムエッジ部１７は、フィルム搬送ロール１５等のロールに巻き付いたり、製品１４に混入してシート巻取ロール１２ｂによって巻き取られてしまう場合には、フィルムラミネーション装置１０の動作に悪影響を及ぼしたり、製品１４の品質が低下してしまうので、除去する必要がある。
【００３５】
本実施の形態において、前記スイーパロール２３は、幅方向における両端部の径が中央部の径よりも小さく、軸方向の断面における表面形状が円弧状となっている。そのため、図１に示されるように、製品１４から分離した前記フィルムエッジ部１７は、矢印で示されるように、スイーパロール２３の表面を大径の中央部から小径の両端部の方向に移動して、前記スイーパロール２３から外れる。そして、該スイーパロール２３の両端部の外側に配設された支持軸２６に掛かり、位置１７ａに到達する。なお、前記スイーパロール２３の軸方向の断面における表面形状は、必ずしも円弧状である必要はなく、大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していくような形状であれば、テーパ状であってもよいし、いかなる形状であってもよい。すなわち、大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していくような形状であれば、製品１４から分離した前記フィルムエッジ部１７は、自然と前記スイーパロール２３の表面を大径の中央部から小径の両端部の方向に移動して、前記スイーパロール２３から外れる。そして、前記支持軸２６に掛かり、位置１７ａに到達する。
【００３６】
ここで、前記支持軸２６は図示されないフレームに取り付けられ、回転不能となっている。そのため、支持軸２６に掛かっているフィルムエッジ部１７は、ほぼ停止した状態となるので、スイーパロール２３、フィルム搬送ロール１５等のロールに巻き付く恐れがない。したがって、前記フィルムエッジ部１７は、前記ロールの回転を阻害することがなく、また、製品１４に混入してシート巻取ロール１２ｂによって巻き取られてしまうこともない。さらに、ほぼ停止した状態となるので、オペレータはフィルムラミネーション装置１０を停止させることなく、安全に前記フィルムエッジ部１７を除去することができる。
【００３７】
そして、前記製品１４は、フィルムエッジ部１７が混入することなく、シート巻取装置１２のシート巻取ロール１２ｂによって巻き取られる。
【００３８】
このように、本実施の形態においては、フィルムラミネーション装置１０において、ラミネートフィルムとしての製品１４の搬送方向に関して冷却ロール２２の下流側の直下に配設されたスイーパロール２３が大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していく形状を有している。
【００３９】
そのため、冷却ロール２２において発生する耳切れによって製品１４本体から分離したフィルムエッジ部１７は、スイーパロール２３の両端部に向かって移動して前記スイーパロール２３から外れ、該スイーパロール２３の両端部の外側に配設された支持軸２６に掛かるようになる。したがって、前記フィルムエッジ部１７は、フィルム搬送ロール１５等のフィルムラミネーション装置１０におけるロールに巻き付くことがなく、また、製品１４に混入してシート巻取ロール１２ｂによって巻き取られてしまうことがない。
【００４０】
なお、前記スイーパロール２３の軸方向の断面における表面形状が円弧状である場合には、前記フィルムエッジ部１７が、スイーパロール２３の両端部に向かってスムーズに移動する。
【００４１】
さらに、前記フィルムエッジ部１７は、スイーパロール２３の両端外側の支持軸２６に掛かり、ほぼ停止した状態となるので、オペレータはフィルムラミネーション装置１０を停止させることなく、安全に前記フィルムエッジ部１７を除去することができる。
【００４２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、フィルム巻付防止装置おいては、基材フィルムに樹脂フィルムを押し付けてラミネートフィルムを形成する冷却ロールと、前記ラミネートフィルムの搬送方向に関して、前記冷却ロールの下流側直下に配設されたスイーパロールとを有するフィルムラミネーション装置において、前記スイーパロールは、大径の中央部から小径の両端部に向かうに従って径が漸減していく形状を備える。
【００４４】
この場合、冷却ロールにおいて発生する耳切れによって生じるフィルムエッジ部は、スイーパロールの両端部に向かって移動して、前記スイーパロールから外れる。そのため、フィルムエッジ部は、フィルム巻付防止装置におけるロールに巻き付くことがなく、また、ラミネートフィルムに混入して巻き取られてしまうことがない。
【００４５】
他のフィルム巻付防止装置おいては、さらに、前記スイーパロールの軸方向の断面における表面形状は円弧状である。
【００４６】
この場合、前記フィルムエッジ部は、スイーパロールの両端部に向かってスムーズに移動する。
【００４７】
更に他のフィルム巻付防止装置おいては、さらに、前記スイーパロールの両端部の外側には該スイーパロールを回転可能に支持する支持軸が配設される。
【００４８】
この場合、フィルムエッジ部は、回転していない支持軸に掛かるので、オペレータはフィルムラミネーション装置を停止させることなく、安全にフィルムエッジ部を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるフィルムラミネーション装置のスイーパロールの作用を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるフィルムラミネーション装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるフィルムラミネーション装置のスイーパロールの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０    フィルムラミネーション装置
１３    基材
１４    製品
２１    Ｔダイ
２２    冷却ロール
２３    スイーパロール
２５    樹脂フィルム
２６    支持軸
【図１】
2004188623.tif 000003
【図２】
2004188623.tif 000004
【図３】
2004188623.tif 000005