(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機に連結される軸部を備えたシート・フィルム成形ロールにおいて、
一端に前記軸部を有するとともに、他端に他の軸部を有し、前記両軸部間に弾性筒体を有し、前記軸部をもって軸受部に回転可能に支持される内筒部材と、
前記内筒部材の外径より大きい内径を有し、筒内に前記内筒部材を収容し、前記内筒部材に対して偏心配置されることにより内周面が前記内筒部材の外周面に接触する薄肉構造の金属製弾性外筒と、
前記内筒部材の回転を前記金属製弾性外筒に伝達する歯車機構とを具備した、
ことを特徴とするシート・フィルム成形ロール。
【請求項２】
電動機に連結される軸部を備えたシート・フィルム成形ロールにおいて、
一端に前記軸部を有するとともに、他端に他の軸部を有し、前記両軸部間に弾性体製の弾性筒体を有し、前記軸部をもって軸受部に回転可能に支持される内筒部材と、
前記内筒部材の両端の前記軸部の各々に回転可能に装着された偏心側板と、
前記偏心側板によって回転可能に支持され、前記内筒部材の外径より大きい内径を有し、筒内に前記内筒部材を収容し、内周面が前記内筒部材の外周面に接触する薄肉構造の円筒状の金属製弾性外筒と、
前記内筒部材の回転を前記金属製弾性外筒に伝達する歯車機構とを具備した、
ことを特徴とするシート・フィルム成形ロール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシート・フィルム成形ロールにおいて、
前記歯車機構は、前記内筒部材の前記軸部に取り付けられた内歯車と、前記金属製弾性外筒に取り付けられ、前記内歯車と噛合するリング状の外歯車とにより構成されている、
ことを特徴とするシート・フィルム成形ロール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシート・フィルム成形ロールにおいて、
前記内筒部材の前記軸部が電動機と駆動連結され、
前記内筒部材が前記電動機によって回転駆動される、
ことを特徴とするシート・フィルム成形ロール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシート・フィルム成形ロールにおいて、
前記弾性筒体は、金属製円筒部材と、前記金属製円筒部材の外周面に装着されたゴム状弾性体製のラバーロールとにより構成され、前記ラバーロールの外周面をもって前記金属製弾性外筒の内周面に接触している、
ことを特徴とするシート・フィルム成形ロール。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のシート・フィルム成形ロールにおいて、
前記偏心側板を回り止めする回り止め部を有し、
前記回り止め部は前記偏心側板の周方向の回り止め位置を可変設定できる構造になっている、
ことを特徴とするシート・フィルム成形装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のシート・フィルム成形ロールをタッチロールに適用した、
ことを特徴とするシート・フィルム成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シート・フィルム成形ロールおよびシート・フィルム成形装置に関し、特に、薄膜シートの成形に適したタッチロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シート・フィルム成形法として、Ｔダイより溶融樹脂を、対をなす主ロールと従ロール（タッチロール）との間に供給し、シート・フィルムを連続的に成形するタッチロール方式のものが知られている。
【０００３】
この種のシート・フィルム成形に用いられるタッチロールとして、外筒と内筒の二重構造で、外筒を金属製の薄肉構造としてロール外形にクラウニングを付与したもの（例えば、特許文献１）、外筒と内筒の二重構造で、外筒を金属製の薄肉構造とし、外筒が主ロールに対する押付荷重によって主ロールの外周面に倣って弾性変形するものがある（例えば、特許文献２）。
【０００４】
また、非回転の中心支持軸に薄肉金属外筒を同心状態で回転可能に取り付け、薄肉金属外筒の筒内において、前記中心支持軸にラバーロールを偏心状態で回転可能に取り付け、偏心によってラバーロールの外周面が薄肉金属外筒の内周面に接触し、主ロールに対する押付荷重による薄肉金属外筒の弾性変形をラバーロールのゴム状弾性によって受け持つように（内圧支持）したものがある（例えば、特許文献３）。
【０００５】
ラバーロールによって薄肉金属外筒の内圧支持を行うラバーロール内接タイプのものでは、薄肉金属外筒が主ロールに対する押付荷重によって主ロールの外周面に倣って弾性変形するので具合がよく、特許文献１、２に示されているタッチロールのように、外筒を金属製の薄肉構造にしただけのものより、薄いシート・フィルムの成形が可能になる。
【特許文献１】特開２００２−３６３３２号公報
【特許文献２】特許第３１９４９０４号公報
【特許文献３】特許第３４２２７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献３に示されているようなラバーロール内接タイプのシート・フィルム成形ロールでは、中心支持軸は非回転の軸であるから、成形ロールを回転駆動する場合、薄肉金属外筒と電動機とを駆動連結して薄肉金属外筒を回転駆動しなくてはならず、駆動系構造が複雑になり、一般的な既存のシート・フィルム成形装置に使用することができない。
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、成形ロールを回転駆動する場合でも、駆動系構造を複雑にすることがなく、一般的な既存のシート・フィルム成形装置に使用でき、しかも、成形ロールの所定速度による回転が確実に行われるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるシート・フィルム成形ロールは、電動機に連結される軸部を備えたシート・フィルム成形ロールにおいて、一端に前記軸部を有するとともに、他端に他の軸部を有し、前記両軸部間に弾性筒体を有し、前記軸部をもって軸受部に回転可能に支持される内筒部材と、前記内筒部材の外径より大きい内径を有し、筒内に前記内筒部材を収容し、前記内筒部材に対して偏心配置されることにより内周面が前記内筒部材の外周面に接触する薄肉構造の金属製弾性外筒と、前記内筒部材の回転を前記金属製弾性外筒に伝達する歯車機構とを具備している。
【０００９】
また、この発明によるシート・フィルム成形ロールは、電動機に連結される軸部を備えたシート・フィルム成形ロールにおいて、一端に前記軸部を有するとともに、他端に他の軸部を有し、前記両軸部間に弾性体製の弾性筒体を有し、前記軸部をもって軸受部に回転可能に支持される内筒部材と、前記内筒部材の両端の前記軸部の各々に回転可能に装着された偏心側板と、前記偏心側板によって回転可能に支持され、前記内筒部材の外径より大きい内径を有し、筒内に前記内筒部材を収容し、内周面が前記内筒部材の外周面に接触する薄肉構造の円筒状の金属製弾性外筒と、前記内筒部材の回転を前記金属製弾性外筒に伝達する歯車機構とを具備している。
【００１０】
また、この発明によるシート・フィルム成形ロールは、好ましくは、前記歯車機構は、前記内筒部材の前記軸部に取り付けられた内歯車と、前記金属製弾性外筒に取り付けられ、前記内歯車と噛合するリング状の外歯車とにより構成されている。
【００１１】
また、この発明によるシート・フィルム成形ロールは、好ましくは、前記内筒部材の前記軸部が電動機と駆動連結され、前記内筒部材が前記電動機によって回転駆動される。
【００１２】
また、この発明によるシート・フィルム成形ロールは、好ましくは、前記弾性筒体は、金属製円筒部材と、前記金属製円筒部材の外周面に装着されたゴム状弾性体製のラバーロールとにより構成され、前記ラバーロールの外周面をもって前記金属製弾性外筒の内周面に接触している。
【００１３】
また、この発明によるシート・フィルム成形ロールは、好ましくは、前記偏心側板を回り止めする回り止め部を有し、前記回り止め部は前記偏心側板の周方向の回り止め位置を可変設定できる構造になっている。
【００１４】
この発明によるシート・フィルム成形装置は、上述の発明によるシート・フィルム成形ロールをタッチロールに適用したものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるシート・フィルム成形ロールは、両端の軸部によって軸受部に回転可能に支持された内筒部材に対して金属製弾性外筒が偏心配置されているから、内筒部材の軸部を電動機と駆動連結して内筒部材の回転を、歯車機構によって金属製弾性外筒に伝達することができる。
【００１６】
これにより、この発明によるシート・フィルム成形ロールは、ロールを回転駆動する場合でも、駆動系構造を複雑にすることがなく、一般的な既存のシート・フィルム成形装置に、そのまま使用でき、金属製弾性外筒の所定速度による回転が確実に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
まず、この発明によるシート・フィルム成形ロールを用いるシート・フィルム成形法の概要を、図５を参照して説明する。このシート・フィルム成形法は、Ｔダイ１００より溶融樹脂Ｍを、対をなす主ロール１０１と従ロール（タッチロール）１０２との間に供給し、シート・フィルムＦを連続的に成形する。この発明によるシート・フィルム成形ロールは、従ロール（タッチロール）１０２に適用される。
【００１８】
この発明によるシート・フィルム成形ロールの一つの実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。
【００１９】
シート・フィルム成形ロール１０は、内筒部材２０と、金属製弾性外筒５０とを有する。
【００２０】
内筒部材２０は、操作側（図１、図２にて右側）の軸部材２１と、駆動側（図１、図２にて左側）の軸部材２２と、軸部材２１、２２の各々の先端に一体形成されたフランジ部２３、２４に固定装着された弾性筒体２５とにより構成されている。軸部材２１と軸部材２２とは同心配置であり、弾性筒体２５は、相対向する左右のフランジ部２３、２４間にあって両端部をフランジ部２３、２４に固定連結され、軸部材２１、２２と同心になっている。
【００２１】
弾性筒体２５は、両端部をフランジ部２３、２４に溶接された金属製円筒部材２６と、金属製円筒部材２６の外周面に装着されたラバーロール２７とにより構成されている。ラバーロール２７は、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム等のゴム状弾性材により構成され、金属製円筒部材２６の外周面全体に貼り合わせ装着されている。
【００２２】
内筒部材２０は、軸部材（軸部）２１、２２をもって操作側軸受部９０、駆動側軸受部９１に各々回転可能に支持され、自身の中心軸線周りに回転可能になっている。つまり、操作側軸受部９０、駆動側軸受部９１は、内筒部材２０の両端の軸部材２１、２２を軸受部材９２、９３によって回転自在に支持している。
【００２３】
駆動側の軸部材２２はカップリング３０によって電動機（電動モータ）３１と駆動連結されている。これにより、内筒部材２０は、電動機３１と駆動連結され、電動機３１によって回転駆動される。
【００２４】
内筒部材２０の軸部材２１、２２は、各々、ころがり軸受５１、５２によって円盤状の偏心側板５３、５４を回転可能に支持している。偏心側板５３、５４の中心Ｃｂは、内筒部材２０の中心Ｃａに対して偏心量ｅ（図４参照）をもって偏心している。
【００２５】
金属製弾性外筒５０は、ステンレス鋼等の金属薄板製の円筒体で、可撓性を有する薄肉構造になっており、両端部にリング状のエンド部材８１、８２が一体的に取り付けられている。エンド部材８１、８２の各々の内側にはリング状の歯車取付部材８３、８４が一体的に取り付けられている。
【００２６】
偏心側板５３、５４は、外周面部において、各々、ころがり軸受５５、５６によって歯車取付部材８３、８４を回転可能に支持している。これにより、金属製弾性外筒５０は、両端部を、エンド部材８１、８２、歯車取付部材８３、８４を介してころがり軸受５５、５６によって偏心側板５３、５４に回転可能に支持されている。
【００２７】
金属製弾性外筒５０は、内筒部材２０のラバーロール２７の外径Ｒａより十分に大きい内径Ｒｂ（図３参照）を有し、筒内６８にラバーロール２７を収容し、ラバーロール２７に対する偏心により、偏心接近側（図３で見て右側）で、内周面５０Ａがラバーロール２７の外周面２７Ａに接触している。
【００２８】
なお、無負荷状態では、ラバーロール２７の外周面２７Ａと金属製弾性外筒５０の内周面５０Ａとが接触せず、ラバーロール２７の外周面２７Ａと金属製弾性外筒５０の内周面５０Ａとの間に間隙があり、主ロール１０１との対接によって金属製弾性外筒５０が弾性変形することにより、ラバーロール２７の外周面２７Ａと金属製弾性外筒５０の内周面５０Ａとが接触するようになってもよい。このことにより、ラバーロール２７を装着された内筒部材２０と金属製弾性外筒５０との組み付けが容易になる。
【００２９】
内筒部材２０の軸部材２１、２２の外周部には、各々、内歯車（ピニオン）３２、３３が固定装着されている。金属製弾性外筒５０と一体の歯車取付部材８３、８４には、各々、金属製弾性外筒５０と同心にリング状の外歯車３４、３５が固定装着されている。内歯車３２、３３と外歯車３４、３５は、各々、偏心接近側（図３で見て右側）で、互いに噛合している。この噛合により、軸部材２１、２２の回転、つまり、内筒部材２０の回転が金属製弾性外筒５０に伝達される。
【００３０】
なお、内歯車３２、３３、外歯車３４、３５は、筒内６８でなく、筒外に設けられていてもよい。
【００３１】
内歯車３２、３３の歯数をＺａ、外歯車３４、３５の歯数をＺｂ、ラバーロール２７の外径をＲａ、金属製弾性外筒５０の内径をＲｂとすると、Ｚａ＝Ｚｂ（Ｒｂ／Ｒａ）の歯数設定により、ラバーロール２７の外周面２７Ａの周速度と金属製弾性外筒５０の内周面５０Ａの周速度とが同一になり、ラバーロール２７の外周面と金属製弾性外筒５０の内周面との間で、すべりを生じることなく、金属製弾性外筒５０が強制的に回転駆動される。
【００３２】
偏心側板５３、５４は、各々、回り止め部５７、５８によって操作側軸受部９０、駆動側軸受部９１と連結され、回り止めされている。この回り止めにより、偏心側板５３、５４の内筒部材２０、ラバーロール２７に対する偏心方向が決まる。この偏心方向は、図３に示されているように、シート・フィルム成形ロール（タッチロール）１０が主ロール１０１と対向する側が、偏心接近側（図３で見て右側）になるように設定されている。つまり、内筒部材２０の中心Ｃａが偏心側板５３、５４の中心Ｃｂより主ロール１０１の側に位置するように、偏心方向を設定されている（図４参照）。
【００３３】
これにより、ラバーロール２７は、金属製弾性外筒５０が主ロール１０１に押し付けらける側（図３で見て右側）において、金属製弾性外筒５０の内周面５０Ａに接触している。
【００３４】
回り止め部５７、５８は、図４に示されているように、偏心側板５３、５４に固定装着された突起片５９と、操作側軸受部９０、駆動側軸受部９１に固定装着された取付片６０、６１にねじ係合した調整ねじ６２、６３とにより構成され、調整ねじ６２、６３が突起片５９を両側から挟むことにより、偏心側板５３、５４が回転できないようにしている。
【００３５】
更に、調整ねじ６２、６３のねじ込み量の調整により、突起片５９の挟み込み位置を偏心側板５３、５４の周方向（時計廻り方向、半時計廻り方向）に変更可能になっている。これにより、偏心側板５３、５４の周方向の回り止め位置を可変設定できる。このことにより、金属製弾性外筒５０の主ロール１０１に対する押付側の偏心量を増減調整することができる。
【００３６】
内筒部材２０の軸部材２１、２２と偏心側板５３、５４との間には、シール部材６４、６５が取り付けられ、偏心側板５３、５４と金属製弾性外筒５０の歯車取付部材８３、８４との間には、シール部材６６、６７が取り付けられている。これにより、金属製弾性外筒５０の筒内６８が液密構造になっている。
【００３７】
操作側の軸部材２１には中心孔６９が形成されている。中心孔６９には管７０が挿入されており、管７０の内側と外側に熱媒供給通路７１と熱媒排出通路７２とが形成されている。熱媒供給通路７１と熱媒排出通路７２は、軸部材２１の軸端に装着される二重構造のロータリジョイント（図示省略）によって固定側の冷却水供給ニップル、冷却水排出ニップルに各々連通接続されている。
【００３８】
熱媒供給通路７１は、フランジ部２３、２４との間に掛け渡されて内筒部材２０の中心部を軸線方向に横切って延在する管７３の管内通路７４、駆動側の軸部材２２に形成されている熱媒供給孔７５、７６によって金属製弾性外筒５０の筒内６８の一端側（左端側）に連通している。熱媒排出通路７２は、軸部材２１に形成されている熱媒排出孔７７によって金属製弾性外筒５０の筒内６８の他端側（右端側）に連通している。
【００３９】
冷却水は、図示されていない冷却水供給ニップルより、ロータリジョイント、熱媒供給通路７１、管内通路７４、熱媒供給孔７５を通って熱媒供給孔７６より金属製弾性外筒５０の筒内６８の一端側に供給される。これにより、金属製弾性外筒５０の筒内６８は冷却水によって満たされる。筒内６８の冷却水は、筒内６８を一端側より他端側へ流れ、熱媒排出孔７７より熱媒排出通路７２に入り、図示されていないロータリジョイント、冷却水排出ニップルへ流れて外部に排出される。
【００４０】
上述の構成によるシート・フィルム成形ロール１０は、電動機３１によって内筒部材２０が操作側軸受部９０、駆動側軸受部９１に軸受支持された状態で、自身の中心軸線周り（中心Ｃａを回転中心とした回転）に回転駆動される。
【００４１】
この内筒部材２０の回転は、内歯車３２、３３と外歯車３４、３５の噛合によって金属製弾性外筒５０に伝達され、金属製弾性外筒５０が、偏心側板５３、５４に回転自在に支持され、ラバーロール２７が内接した状態で、自身の中心軸線周りに回転する。
【００４２】
この金属製弾性外筒５０の回転駆動は、歯車式の強制駆動であるから、金属製弾性外筒５０は、内筒部材２０の回転に確実に同期して回転し、金属製弾性外筒５０とラバーロール２７との間で、すべりを生じることがない。
【００４３】
シート・フィルム成形ロール１０は、ラバーロール２７によって金属製弾性外筒５０の内圧支持を内側から行うラバーロール内接タイプのものであるから、金属製弾性外筒５０が主ロール１０１に対する押付荷重によって主ロール１０１の外周面に倣って弾性変形するので具合がよく、外筒を金属製の薄肉構造にしただけのものより、薄いシート・フィルムの成形が可能になる。
【００４４】
その上で、シート・フィルム成形ロール１０は、従来のシート・フィルム成形ロールと同様に、駆動側軸受部９１に支持される軸部材２２に電動機３１を駆動連結するだけで、従来と同様の駆動機構によって回転駆動でき、駆動系構造を複雑にすることがなく、一般的な既存のシート・フィルム成形装置に、そのまま使用することができる。
【００４５】
また、偏心支持部が金属製弾性外筒５０の側端板をなす偏心側板５３、５４に構成されるから、ころがり軸受５１、５２、５５、５６、シール部材６４、６５、６６、６７の保守点検、部品交換を、全体分解することなく、ロール側端で行うことができ、保守性に優れている。
【００４６】
また、回り止め部５７、５８の調整ねじ６２、６３によって偏心量を調整することができるから、ラバーロール２７の摩耗を補償する調整を簡便に行うことができ、ラバーロール２７の摩耗によって内圧支持の押付圧分布に狂いが生じても、それを解消する調整を使用中でも行うことができる。
【００４７】
なお、この発明によるシート・フィルム成形ロールにおける内筒部材２０のラバーロール２７は必須でなく、さほど薄くないシート・フィルムの成形等では、弾性筒体２５は弾性変形可能な金属製筒体だけで構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明によるシート・フィルム成形ロールを組み込まれたシート・フィルム成形装置の一つの実施形態を示す断面図である。
【図２】この発明によるシート・フィルム成形ロールの一つの実施形態の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａ拡大断面図である。
【図４】図１の線Ｂ−Ｂ拡大断面図である。
【図５】この発明によるシート・フィルム成形ロールを用いるシート・フィルム成形法の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  シート・フィルム成形ロール
２０  内筒部材
２１、２２  軸部材（軸部）
２３、２４  フランジ部
２５  弾性筒体
２６  金属製円筒部材
２７  ラバーロール
２７Ａ  外周面
３０  カップリング
３１  電動機
３２、３３  内歯車
３４、３５  外歯車、
５０  金属製弾性外筒
５０Ａ  内周面
５１、５２  ころがり軸受
５３、５４  偏心側板
５５、５６  ころがり軸受
５７、５８  回り止め部
５９  突起片
６０、６１  取付片
６２、６３  調整ねじ
６４、６５、６６、６７  シール部材
６８  筒内
６９  中心孔
７０  管
７１  熱媒供給通路
７２  熱媒排出通路
７３  管
７４  管内通路
７５、７６  熱媒供給孔
７７  熱媒排出孔
８１、８２  エンド部材
８３、８４  歯車取付部材
９０  操作側軸受部
９１  駆動側軸受部
９２、９３  軸受部材
１００  Ｔダイ
１０１  主ロール
１０２  従ロール（タッチロール）
【図１】
0004721897.tif 000002
【図２】
0004721897.tif 000003
【図３】
0004721897.tif 000004
【図４】
0004721897.tif 000005
【図５】
0004721897.tif 000006