(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に配した２重管の金属ロール内管、金属ロール外管相互間に形成した加熱・冷却媒体流路によって加熱・冷却される軸芯部と、該軸芯部表面に覆設されていて、熱伝導金属を混入して成るゴムロールと、軸芯部の両端部に形成した筒状の支持軸部に装着したテンションバネを支持軸部に装着したテンション金具によって覆い、テンション金具を貫挿したボルトによってテンションバネを固定すると共に、スリーブの端部開口外縁部に固着したリング状の押さえカラーでテンション金具にスリーブを固定して成り、軸芯部に対するスリーブの水平方向の位置ズレを元位置に自己復帰させるズレ防止装置とを備えていることを特徴とするスリーブゴムロール。
【請求項２】
熱伝導金属を混入して成るゴムロールを形成する工程と、当該ゴムロール内に、加熱・冷却熱媒体流路を形成して成る軸芯部を挿入する工程と、スリーブを加熱膨張させてから挿入装置によってゴムロールに当該スリーブを外嵌する工程と、軸芯部に対するスリーブの水平方向の位置ズレを防止するテンションバネ使用によるズレ防止装置を設ける工程とから成り、前記挿入装置は、架台に設けた縦フレームの上下に、駆動モータによって互いに逆方向に回転駆動するネジシャフトの一端を回転自在に取り付け、該両ネジシャフトの中間位置に軸芯部の一端側の支持軸部を装着させる挿入孔を形成しておくと共に、ネジシャフトの他端側は、スリーブ挿入用開口部を有するスリーブ引っ張り金具の上下にねじ込ませ、スリーブ挿入用開口部に係止支持させるスリーブを覆う加熱ヒーターを配して成ることを特徴としたスリーブゴムロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出フィルム・シート成型装置、ラミネート・ピンチ装置等における圧着・圧延ロールとして使用されるスリーブゴムロールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から押出フィルム・シート成型装置においては、圧着・圧延ロールとして、金属製やゴム製のスリーブロールが使用されている。例えば、該成型装置は、スリーブロールと、該スリーブロールに対設して設けられたキャストロールと、該キャストロールを回転駆動させる駆動源とから成り、スリーブロールおよびキャストロール間に被成型物である溶融合成樹脂材料を供給し、当該スリーブロールおよびキャストロールで挟圧して合成樹脂製のフィルム・シートを成型するのである。また、両ロールの冷却手段としては、例えばスリーブロール側に冷媒を供給することで両ロールを冷却するようにしている。
【０００３】
しかしながら、金属製のスリーブロールの場合、当該スリーブロール自体に柔軟性がないため、被成型物である樹脂素材によるフィルム・シートが薄くなったり、幅方向に厚み誤差があると圧延や圧着が不可能となったりする。
【０００４】
一方、ゴム製のスリーブロールの場合、圧着・圧延での被成型物の厚みムラは解消できるが、表面がゴム材質のため被成型物である高温度の樹脂には対応できない。例えば、圧着・圧延時にゴム製のスリーブロールの温度が上昇し、被成型物の樹脂が当該スリーブロールに付着し巻き付いてしまうことで成型が不能となる。しかも、このようなゴム材質による表面では、金属面のような鏡面や彫刻パターン等の転写も不可能である。
【０００５】
このため、従来では、特許文献１に開示されているように、熱可塑性樹脂を原料とし、少なくとも片面が平滑面であるプラスチックシートを押出成形するための押出シート成形用ロールの製造方法が存在する。すなわち、押出シート成形用ロールは、電気鋳造法によって得られたニッケルを主成分とする継目なしのチューブ状物と、該チューブ状物を覆うクロムを主成分とする被膜とから成るチューブ状金属層内に、軸芯部を覆うゴム層を冷却収縮させて挿入し摩擦力で固定することによって製造されるとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７９５９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この従来の特許文献１によるものでは、押出シート成形用ロールの軸芯部を覆うゴム層自体に断熱性があるため、ニッケルを主成分とするチューブ状物を覆うクロムを主成分とするチューブ状金属層の温度が上昇した際に、例えば軸芯部側からの冷却媒体によってこれを冷却するのに長い時間が掛かってしまう。しかも、被成型物である樹脂素材によるフィルム・シートが押出シート成形用ロールに巻き付いてしまい成型が不能となると同時に、彫刻パターンの転写も不可能となる問題点を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、熱伝導性の良いゴムを使用することでスリーブ表面の高効率で且つ迅速な加熱・冷却が可能となり、しかも使用時において被成型物の巻き付きを未然に防止することができるスリーブゴムロールおよびそ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】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明にあってのスリーブゴムロールは、内部に配した２重管の金属ロール内管２ａ、金属ロール外管２ｂ相互間に形成した加熱・冷却媒体流路Ｐによって加熱・冷却される軸芯部２と、該軸芯部２表面に覆設されていて、熱伝導金属６を混入して成るゴムロール４と備えて成ることを特徴とする。
また、軸芯部２に対するスリーブ５の水平方向の位置ズレを元位置に自己復帰させるテンションバネ１２ａ，１２ｂ使用によるズレ防止装置１１を備えたものとでき、該ズレ防止装置１１は、軸芯部２の両端部に形成した筒状の支持軸部３ａ，３ｂに装着したテンションバネ１２ａ，１２ｂを支持軸部３ａ，３ｂに装着したテンション金具１３ａ，１３ｂによって覆い、テンション金具１３ａ，１３ｂを貫挿したボルト１４によってテンションバネ１２ａ，１２ｂを固定すると共に、スリーブ５の端部開口外縁部に固着したリング状の押さえカラー１５でテンション金具１３ａ，１３ｂにスリーブ５を固定して成り、軸芯部２に対するスリーブ５の位置ズレを元位置に自己復帰させるように構成してある。
一方、本発明にあってのスリーブゴムロールの製造方法は、熱伝導金属６を混入して成るゴムロール４を形成する工程と、当該ゴムロール４内に、加熱・冷却熱媒体流路Ｐを形成して成る軸芯部２を挿入する工程と、スリーブ５を加熱膨張させてから挿入装置２１によってゴムロール４に当該スリーブ５を外嵌する工程と、軸芯部２に対するスリーブ５の水平方向の位置ズレを防止するテンションバネ１２ａ，１２ｂ使用によるズレ防止装置１１を設ける工程とから成ることを特徴とする。
また、前記挿入装置２１は、架台２２に設けた縦フレーム２３の上下に、駆動モータ２９によって互いに逆方向に回転駆動するネジシャフト２４ａ，２４ｂの一端を回転自在に取り付け、該両ネジシャフト２４ａ，２４ｂの中間位置に軸芯部２の一端側の支持軸部３ａ（３ｂ）を装着させる挿入孔２５を形成しておくと共に、ネジシャフト２４ａ，２４ｂの他端側は、スリーブ挿入用開口部３１を有するスリーブ引っ張り金具３２の上下にねじ込ませ、スリーブ挿入用開口部３１に係止支持させるスリーブ５を覆う加熱ヒーター３３を配して成ることで構成する。
【００１０】
以上のように構成された本発明に係るスリーブゴムロール１にあって、熱伝導金属６を混入して成るゴムロール４は、被成型物の圧着・圧延時において軸芯部２の例えば金属ロール内管２ａと金属ロール外管２ｂとの間を流れる加熱媒体により、スリーブ５に熱を伝達させる。また、スリーブ５で発生する熱を軸芯部２側に伝導させ、例えば金属ロール内管２ａと金属ロール外管２ｂとの間を流れる冷却媒体によって吸熱させる。
また、ズレ防止装置１１は、軸芯部２に対しスリーブ５が水平方向で位置がズレた際に、テンションバネ１２ａ，１２ｂの収縮・伸張に対する反撥力により当該スリーブ５を元位置に自己復帰させ、軸芯部２に対してその軸方向に沿うスリーブ５の位置ズレを矯正し、常時正位置に維持させる。
一方、スリーブゴムロール１の製造方法にあって、熱伝導金属６を混入して成るゴムロール４内に、加熱・冷却熱媒体流路Ｐを形成して成る軸芯部２を挿入し、さらにゴムロール４にスリーブ５を外嵌することで、スリーブ５と軸芯部２との間に熱伝導性ゴムによる熱伝導路を形成させ、軸芯部２における加熱媒体によるスリーブ５表面の高効率な加熱、軸芯部２における冷却媒体によるスリーブ５表面の高効率な冷却それぞれが可能となるスリーブゴムロール１を形成させる。
加熱膨張したスリーブ５は、内径が若干大きくなることでゴムロール４外周へのスリーブ５自体のスムーズな外嵌を可能にさせ、また、挿入装置２１によって、その加熱ヒーター３３でスリーブ５を加熱してその内径を僅かに大きくさせ、大きくさせた状態でゴムロール４にネジ送り方式で次第に外嵌させることで、ゴムロール４とスリーブ５との一体化を円滑になし得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、熱伝導性の良いゴムを使用することでスリーブ５表面の高効率で且つ迅速な加熱・冷却が可能となり、しかも使用時において被成型物の巻き付きを未然に防止することができる。
【００１２】
すなわち、これは本発明に係るスリーブゴムロール１が、ゴムロール４内に熱伝導金属６を混入して成るからであり、これにより、スリーブ５表面の高効率で且つ迅速な加熱・冷却が可能となり、被成型物である樹脂素材によるフィルム・シートのスリーブゴムロール１に対する巻き付きを確実に防止することができる。しかも、最上面でのスリーブ５の存在によって彫刻パターンの転写も可能となる。
【００１３】
軸芯部２は、金属ロール内管２ａと金属ロール外管２ｂとの間に加熱・冷却媒体流路Ｐを形成して成るので、スリーブ５表面の安定した温度制御が容易に行える。
【００１４】
軸芯部２とスリーブ５との間には、当該軸芯部２に対するスリーブ５の位置ズレを元位置に自己復帰させるテンションバネ１２ａ，１２ｂ使用によるズレ防止装置１１を備えたので、軸芯部２に対しスリーブ５がずれた際に、テンションバネ１２ａ，１２ｂにより当該スリーブ５を元位置に自己復帰させることで、長尺なフィルム・シートを挟圧して搬送するときに生じるスリーブ５の位置ずれを確実に防止することができる。
【００１５】
一方、本発明に係るスリーブゴムロール１の製造方法にあっては、熱伝導金属６を混入して成るゴムロール４を形成する工程と、当該ゴムロール４内に、加熱・冷却熱媒体流路Ｐを形成して成る軸芯部２を挿入する工程と、ゴムロール４にスリーブ５を外嵌する工程とから成るので、軸芯部２における加熱・冷却媒体によりスリーブ５表面の高効率で迅速な加熱・冷却が可能となり、これによってスリーブ５表面の安定した温度制御が行えるスリーブゴムロール１を容易に形成することができる
【００１６】
スリーブ５は、当該スリーブ５を加熱膨張させてからゴムロール４に外嵌するので、ゴムロール４側にダメージを与えずに、またスリーブ５自体の加熱膨張が外嵌作業中でも容易であることと相俟ち、スリーブ５を円滑に外嵌することができる。しかも、ゴムロール４に外嵌後では収縮することでスリーブ５をゴムロール４に強固に一体化させることができ、成型時の回転動作の追随性も良好である。
【００１７】
軸芯部２は、加熱・冷却熱媒体流路Ｐに冷却媒体を流して冷却収縮させてから当該軸芯部２をゴムロール４に挿入させるので、ゴムロール４にダメージを与えずに容易に軸芯部２を挿入することができる。
【００１８】
尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を実施するための一形態におけるスリーブゴムロールの一例を示す断面図である。
【図２】同じくスリーブゴムロールの一例を示すもので、（ａ）は図１のＸ−Ｘ断面図、（ｂ）はその拡大された要部断面図である。
【図３】同じくスリーブゴムロールにズレ防止装置を備えた状態の断面図である。
【図４】同じくゴムロールにスリーブを取り付けるときの一例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を詳細に説明すると、図において示される符号１は、押出フィルム・シート成型装置、ラミネート・ピンチ装置等における圧着・圧延ロールとして使用されるスリーブゴムロールである。該スリーブゴムロール１は、図１および図２に示すように、金属ロール内管２ａと金属ロール外管２ｂとの間に加熱・冷却媒体流路Ｐを形成して、２重管構造となっている軸芯部２と、該軸芯部２の表面に覆設したゴムロール４と、該ゴムロール４に外嵌された薄肉パイプ状のスリーブ５とから構成されている。また、金属ロール外管２ｂの両端部は細長筒状の支持軸部３ａ，３ｂとなっており、一端側の支持軸部３ａが加熱・冷却媒体の入口で、他端側の支持軸部３ｂが加熱・冷却媒体の出口となっている。
【００２１】
尚、本形態においては、軸芯部２は内部に加熱・冷却媒体流路Ｐを形成するために金属ロール内管２ａと金属ロール外管２ｂとの２重管構造となっているが、当該軸心部を１重管構造としたり、スクリュー溝条を各内面に付設した２重管構造とすることで加熱・冷却媒体による温度の均一化を良好にしたりする等の種々の目的に応じて構成することができる。また、加熱・冷却媒体流路Ｐを形成する替わりに、軸芯部２の内部に電熱機構を備えることによる加熱温度制御方式としても良い。
【００２２】
ゴムロール４の内部には、例えば粉末状、片状、線状、コイル状その他の任意の形態となっている熱伝導金属６を混入してある。具体的には、例えば金属タワシ等に使用されているような細線を数ミリの長さにカットしてゴム素材に混入させるもので、熱伝導性が良好な例えばアルミニウム材とする。もとより、この熱伝導金属６の細線の太さやカットの長さ等の形態、混入量、混入・分散形態、その金属材質等は、最終的に必要となるゴム硬度やゴム耐久性に応じて決定されるもので、これらに限定されるものではない。
【００２３】
ゴムロール４の材質としては、例えば耐熱性のあるシリコンゴムや耐摩耗性のあるＮＢＲゴム等が使用されるが、被成型物たる合成樹脂製のフィルム・シート素材よりも耐熱性を有するものであれば、これに限定されることはない。
【００２４】
スリーブ５の材質としては、電気鋳造法によって製造された例えばニッケルパイプ等を使用する。該ニッケルパイプは、厚さが例えば２００μｍ〜５００μｍ程度の薄肉のものを使用し、使用目的に応じて、表面にハードクロームメッキ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒化処理クロームおよびフッ素系樹脂の混合コーティング処理を行う。
【００２５】
もとより、スリーブ５の材質、製造方法、厚さ、表面処理方法等はこれに限るものではない。また、スリーブ５表面は、鏡面状であったり、例えばサンドブラスト等によりマット加工が施されたり、さらには彫刻等の型付け加工を施したりする場合もある。
【００２６】
次に、スリーブゴムロール１の使用について説明すると、例えば押出フィルム・シート成型装置、ラミネート・ピンチ装置等におけるスリーブゴムロール１の使用に際し、スリーブ５が左右に移動してしまうのを防止するために、必要があれば、軸芯部２に対するスリーブ５の位置ズレを元位置に自己復帰させるテンションバネ１２ａ，１２ｂを使用したズレ防止装置１１が当該軸芯部２とスリーブ５との間に備え付けられる。
【００２７】
すなわち、図３に示すように、軸芯部２を構成する金属ロール外管２ｂの両端部は細長筒状の支持軸部３ａ，３ｂとなっており、該支持軸部３ａ，３ｂには例えばコイル状のテンションバネ１２ａ，１２ｂが装着され、該テンションバネ１２ａ，１２ｂを覆うように、断面コ字型キャップ状のテンション金具１３ａ，１３ｂが各支持軸部３ａ，３ｂに装着され、テンションバネ１２ａ，１２ｂはテンション金具１３ａ，１３ｂを介して所定の間隔を保持させながら複数のボルト１４で固定される。また、スリーブ５自体は、当該スリーブ５の一端開口外縁部に固着したリング状の押さえカラー１５によってテンション金具１３ａ，１３ｂのキャップ開口端外周に固定される。
【００２８】
スリーブ５がテンション金具１３ａ，１３ｂと共に水平方向に沿う左右に移動すると、一方のテンションバネ１２ａ（１２ｂ）は伸張し、他方のテンションバネ１２ｂ（１２ａ）は収縮する。このとき、各テンションバネ１２ａ，１２ｂは元の状態に互いに伸縮されることによりスリーブ５の水平方向（軸方向）の移動が阻止されるという所謂水平ダンパー機能としての役割を果たす。
【００２９】
次に、スリーブゴムロール１の製造方法について説明すると、ゴム素材に熱伝導金属６を混入して熱伝導性のゴムロール４を形成する。そして、ゴムロール４内に、金属ロール内管２ａと金属ロール外管２ｂとの間に加熱・冷却熱媒体流路Ｐを形成して成る軸芯部２を挿入する。このとき、軸芯部２の加熱・冷却熱媒体流路Ｐに冷却媒体を流して冷却収縮させてから当該軸芯部２をゴムロール４に挿入させると良い。
【００３０】
その後、ゴムロール４に薄肉パイプ状のスリーブ５を外嵌させるのであるが、ゴムロール４にダメージを与えずにスリーブ５を外嵌するためには、例えば図４に示すような挿入装置２１を使用する。すなわち、挿入装置２１は、架台２２上の一端側に縦フレーム２３を設け、該縦フレーム２３の上下にネジシャフト２４ａ，２４ｂの各一端側が回転自在に取り付けられ、両ネジシャフト２４ａ，２４ｂが取り付けられている縦フレーム２３の中間位置には、外周にゴムロール４が取り付けられた軸芯部２の一端側の支持軸部３ａ（３ｂ）が装着される挿入孔２５が形成されている。
【００３１】
縦フレーム２３から突き出されたネジシャフト２４ａ，２４ｂの各一端側にはスプロケット２６ａ，２６ｂが取り付けられ、該両スプロケット２６ａ，２６ｂ間にエンドレスチェーン２７が巻架され、一方側のスプロケット２６ａに同軸となって固着されているギア２８と、駆動モータ２９の出力ギア２９ａとが駆動チェーン３０によって巻架連繋されている。
【００３２】
また、両ネジシャフト２４ａ，２４ｂの各他端側を、中央にスリーブ挿入用開口部３１を有するスリーブ引っ張り金具３２の上下両端にねじ込ませてあり、駆動モータ２９の作動によってネジシャフト２４ａ，２４ｂが回転することで、スリーブ引っ張り金具３２は両ネジシャフト２４ａ，２４ｂに沿って左右に移動できるようにしてある。さらに、架台２２上の他端側には、スリーブ５を覆うようにした円筒状の加熱ヒーター３３が配されている。
【００３３】
ゴムロール４にスリーブ５を外嵌する際には、先ず、駆動モータ２９の逆回転駆動により、ネジシャフト２４ａ，２４ｂを逆方向に回転させ、スリーブ引っ張り金具３２を縦フレーム２３から離間した加熱ヒーター３３の手前位置まで移動させておく。このとき、スリーブ５は、円筒状の加熱ヒーター３３内部に挿入された状態となっている。
【００３４】
そして、スリーブ引っ張り金具３２のスリーブ挿入用開口部３１内側にスリーブ５の一端を挿入支持し、該スリーブ５の一端開口外縁部に固着したリング状の前記押さえカラー１５によってスリーブ挿入用開口部３１に係止支持させる。
【００３５】
一方、縦フレーム２３の挿入孔２５に、外周にゴムロール４が取り付けられた軸芯部２の一端側の支持軸部３ａ（３ｂ）を装着し、当該軸芯部２を縦フレーム２３に対して水平方向に配置する。
【００３６】
加熱ヒーター３３によってスリーブ５外周面を加熱し膨張させると、スリーブ５の内径は僅かに大きくなる。そして、駆動モータ２９の正回転駆動により、ネジシャフト２４ａ，２４ｂを正方向に回転させ、スリーブ引っ張り金具３２を縦フレーム２３側に向けて移動させる。このとき、スリーブ挿入用開口部３１に挿入支持されているスリーブ５は内径が若干大きくなった状態で軸芯部２外周のゴムロール４外周に当該スリーブ５が外嵌される。
【００３７】
こうして熱伝導金属６を混入して成るゴムロール４の外側に薄肉パイプ状のスリーブ５が若干軽減されたスライド摩擦によってスムーズに外嵌されることで、ゴムロール４にスリーブ５を外嵌一体化したものとでき、当該スリーブ５表面の安定した温度制御が容易且つ迅速に行えるスリーブゴムロール１が形成される。
【符号の説明】
【００３８】
Ｐ…加熱・冷却熱媒体流路
１…スリーブゴムロール                  ２…軸芯部
２ａ…金属ロール内管                    ２ｂ…金属ロール外管
３ａ，３ｂ…支持軸部                    ４…ゴムロール
５…スリーブ                            ６…熱伝導金属
１１…ズレ防止装置                      １２ａ，１２ｂ…テンションバネ
１３ａ，１３ｂ…テンション金具          １４…ボルト
１５…押さえカラー
２１…挿入装置                          ２２…架台
２３…縦フレーム                        ２４ａ，２４ｂ…ネジシャフト
２５…挿入孔                            ２６ａ，２６ｂ…スプロケット
２７…エンドレスチェーン                ２８…ギア
２９…駆動モータ                        ２９ａ…出力ギア
３０…駆動チェーン                      ３１…スリーブ挿入用開口部
３２…スリーブ引っ張り金具              ３３…加熱ヒーター
【要約】
【課題】熱伝導性の良いゴムを使用することでスリーブ表面の高効率で且つ迅速な加熱・冷却が可能となり、被成型物の巻き付きを未然に防止できるようにする。
【解決手段】加熱・冷却可能な軸芯部２の表面にゴムロール４を介してスリーブ５を外嵌し、ゴムロール４内に熱伝導金属６を混入して成るスリーブゴムロール１を形成する。軸芯部２は、金属ロール内管２ａと金属ロール外管２ｂとの間に加熱・冷却媒体流路Ｐを形成して成る。軸芯部２とスリーブ５との間には、当該軸芯部２に対するスリーブ５の位置ズレを元位置に自己復帰するためのテンションバネ１２ａ，１２ｂ使用によるズレ防止装置１１を備える。スリーブゴムロール１の製造に際し、熱伝導金属を混入して成るゴムロール４を形成し、ゴムロール４内に、加熱・冷却熱媒体流路Ｐを形成して成る軸芯部２を挿入してから、ゴムロール４に加熱膨張させたスリーブ５を外嵌する。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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