(57)【要約】【課題】  極めて簡易な構造で、メンテナンス性にも優れ、シート状部材のしわを伸ばすことが可能なエキスパンダロール等を提供する。【解決手段】  エキスパンダロール１は主に軸３、筒状体５等から構成される。軸３は、所定の曲率で湾曲した棒状部材である。軸３の曲率としては、使用条件等に応じて適宜設定されるが、後述する筒状体との滑り抵抗等を加味し、曲率半径が１０ｍ程度のものを使用することができる。なお、軸３としては、棒状部材のみではなく、管状部材であってもよい。筒状体５は、可撓性を有する樹脂製の管体である。筒状体５の内部に軸３が挿通される。すなわち、軸３の外周面と筒状体５の内周面とが直接接触する。なお、筒状体５は、軸３よりもわずかに短く、筒状体５の両端からは軸３が所定長さ露出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲した軸と、
前記軸の外周に設けられ、可撓性を有する樹脂製の筒状体と、
を具備し、
前記筒状体の内面と前記軸の表面とが滑ることで、前記筒状体は、前記軸の湾曲形状を維持したまま、前記軸に対して変形しながら回転可能であることを特徴とするエキスパンダロール。
【請求項２】
前記筒状体は、フッ素樹脂で形成されることを特徴とする請求項１記載のエキスパンダロール。
【請求項３】
前記軸の両端を固定する固定板をさらに具備し、
一対の前記固定板の間に、複数のエキスパンダロールが取りつけられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエキスパンダロール。
【請求項４】
複数のエキスパンダロールは、前記固定板において、同一円周上に配置されることを特徴とする請求項３記載のエキスパンダロール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかのエキスパンドロールが少なくとも一か所に設けられたラインを用い、
シート状部材を前記ラインに通して、前記シート状部材のしわを前記エキスパンダロールによって延ばし、しわの延ばされたシート状部材を巻きとることを特徴とするシート状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば紙や樹脂フィルム等の製造工程に用いられ、シート状部材のしわを伸ばすことが可能な、エキスパンダロールおよびこれを用いたシート状部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙や樹脂フィルム等のシート状部材の製造工程において、当該シート状部材に生じるしわを伸ばすためのエキスパンダロールが用いられる。エキスパンダロールは、シート状部材の進行方向に向けて湾曲した形状を有し、シート状部材を当該エキスパンダロールに接触させることで、シート状部材を幅方向に伸ばし、しわを伸ばすことが可能である。
【０００３】
このようなエキスパンダロールとしては、ゴム状の円筒体からなる外筒状部と、該外筒状部に挿通される軸部材とを備え、軸部材はその両端部が軸受にて支持されるとともに、弯曲しており、これにともなって外筒状部も弯曲しており、外筒状部が湾曲形状を維持したまま回転するエキスパンダロールがある（特許文献１）。
【０００４】
また、製紙における抄紙工程や塗工工程等で使用されるエキスパンダロールであって、湾曲した非回転の軸と、軸の外周に取り付けられたベアリングと、ベアリング外周に一体に設けられたスプールと、スプールの外側に取り付けられたゴム製筒体とを有するエキスパンダロールがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−６７４４９号公報
【特許文献２】特開２００８−１８４２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載されるエキスパンダロールは、ベアリングを必要とすることから、構造が複雑であり、また、部品点数が多く、メンテナンス性が悪いという問題がある。
【０００７】
また、ベアリング等の機械構造部品を用いるため、例えば塗装・乾燥ラインなどの熱がかかる工程では、耐熱性に問題がある。このような耐熱性を得るためには、例えば冷却構造を内蔵する特殊なベアリング等を用いる必要があり、コスト増を招き、製造ラインのレイアウト等の制限も受ける。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、極めて簡易な構造で、メンテナンス性にも優れ、シート状部材のしわを伸ばすことが可能なエキスパンダロール等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】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、湾曲した軸と、前記軸の外周に設けられ、可撓性を有する樹脂製の筒状体と、を具備し、前記筒状体の内面と前記軸の表面とが滑ることで、前記筒状体は、前記軸の湾曲形状を維持したまま、前記軸に対して変形しながら回転可能であることを特徴とするエキスパンダロールである。
【００１０】
前記筒状体は、フッ素樹脂で形成されることが望ましい。
【００１１】
前記軸の両端を固定する固定板をさらに具備し、一対の前記固定板の間に、複数のエキスパンダロールが取りつけられてもよい。この場合、複数のエキスパンダロールは、前記固定板において、同一円周上に配置されてもよい。
【００１２】
第１の発明によれば、樹脂製の筒状体に湾曲した軸を挿通するのみであるため、極めて構造が簡易である。したがって、メンテナンス性にも優れ、安価なエキスパンダロールを得ることができる。
【００１３】
特に、筒状体がフッ素樹脂で形成されれば、筒状体と軸との滑りが良く、筒状体が確実に軸に対して回転可能である。また、フッ素樹脂の耐熱温度（約２２０℃）程度の環境下でも使用することができるため、特殊な構造を有することなく、乾燥炉などの高温工程でも使用することが可能である。
【００１４】
また、複数のエキスパンダロールの軸を固定板で固定することで、より確実にエキスパンダ効果を得ることができる。この際、複数のエキスパンダロールを円形に配置することで、シート状部材の製造工程において、エキスパンダロールをコンパクトに設置することができ、確実にしわ伸ばし効果を得ることができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明にかかるエキスパンドロールが少なくとも一か所に設けられたラインを用い、シート状部材を前記ラインに通して、前記シート状部材のしわを前記エキスパンダロールによって延ばし、しわの延ばされたシート状部材を巻きとることを特徴とするシート状部材の製造方法である。
【００１６】
第２の発明によれば、メンテナンス性に優れるエキスパンダロールを用いた製造ラインで、安価にシート状部材を製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、極めて簡易な構造で、メンテナンス性にも優れ、シート状部材のしわを伸ばすことが可能なエキスパンダロール等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】エキスパンダロール１を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。
【図２】エキスパンダロール１の構造を示す図。
【図３】エキスパンダロール１の使用状態を示す図。
【図４】エキスパンダロール１０を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図５】エキスパンダロール１０の使用状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明にかかるエキスパンダロール１を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は断面図である。エキスパンダロール１は主に軸３、筒状体５等から構成される。
【００２０】
軸３は、所定の曲率で湾曲した棒状部材である。軸３の曲率としては、使用条件等に応じて適宜設定されるが、後述する筒状体との滑り抵抗等を考慮し、曲率半径が３〜１５ｍ程度のものを使用することができる。なお、軸３としては、棒状部材のみではなく、管状部材であってもよい。
【００２１】
筒状体５は、可撓性を有する樹脂製の管体である。筒状体５の内部に軸３が挿通される。すなわち、軸３の外周面と筒状体５の内周面とが直接接触する。なお、筒状体５は、軸３よりもわずかに短く、筒状体５の両端からは軸３が所定長さ露出する。
【００２２】
軸３としては、例えば１０φから３００φ程度までの金属製の丸棒を使用することが可能であり、例えば２０Φ程度のものが使用できる。この際、筒状体５としては、内径２２Φ、外径２５Φ程度のものを使用することができる。軸３の長さは、製造対象となるシート状部材の幅に応じて設定されるが、例えば１２００ｍｍ程度のものを使用することができる。
【００２３】
筒状体５としては、シートから回転力を受け、弾性変形をしながら回転できる可撓性を有する材料（使用時の環境温度における弾性率が４〜４０Ｐａ程度であることが好ましい）であれば、いずれの材質を使用することができる。筒状体５の材質としては、例えば、フッ素樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン、ナイロン、ビニール等の樹脂を用いることができるが、軸３との滑り性が良く、また、耐熱性等を考慮すると、フッ素樹脂を用いることが望ましい。
【００２４】
また、軸３の外周面と筒状体５の内周面との滑りを良くするために、軸３の外周面をバフ研磨等によりあらかじめ研磨しておいてもよい。軸３の外周面が鏡面加工されることで、軸３と筒状体５との滑り性を向上することができる。
【００２５】
図２は、エキスパンダロール１の構造を示す図であり、エキスパンダロール１の組み立て工程を示す図である。まず、図２（ａ）に示すように、あらかじめ湾曲加工が施された軸３を筒状体５の端部から挿入する（図中矢印Ａ方向）。この際、軸３は、筒状体５の内径よりもわずかに小さいため、軸３は筒状体５に容易に挿通することができる。なお、軸３が筒状体５の内径に対して小さすぎると、筒状体５を湾曲形状に維持することができなくなる。このため、軸３の外径は、筒状体５の内径に対して１〜２ｍｍ程度小さければよい。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、筒状体５は可撓性を有するため、軸３が挿通されるに従い、筒状体５は軸３の湾曲形状に沿って変形する。図２（ｃ）に示すように、筒状体５に軸３が貫通することでエキスパンダロール１が構成される。
【００２７】
次に、エキスパンダロール１の機能について述べる。図３はエキスパンダロール１の使用状態を示す図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）はエキスパンダロール１の軸方向断面図である。エキスパンダロール１は、シート状部材７の製造工程において使用される。シート状部材７は、紙や樹脂等のシートである。
【００２８】
シート状部材７の製造工程（例えば、トリミング工程や印刷、乾燥工程、圧延工程その他の製造ライン）において、シート状部材７はアンコイラ等から巻きだされて、製造ラインを移動し（図中矢印Ｂ方向）、最後にコイラによって巻きとられる。
【００２９】
この製造ラインにおいて、所定の位置にエキスパンダロール１が設置される。エキスパンダロール１は、その湾曲方向（湾曲部の曲率半径の径方向）をシート状部材７の進行方向に向けて配置される。エキスパンダロール１は、軸３の両端が図示を省略した固定部によって固定される。すなわち、軸３は回転することがない。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、シート状部材７は筒状体５と接触する。筒状体５はシート状部材７の移動により軸３に対して回転する（図中矢印Ｃ方向）。すなわち、筒状体５の内周面が軸３の外周面との間で滑り、筒状体５のみが軸３に対して回転する。この際、筒状体５は、可撓性を有するため、軸３の湾曲形状を維持したまま、変形しながら軸３の外周を回転する。
【００３１】
シート状部材７は、エキスパンダロール１との接触部において、エキスパンダロール１の湾曲形状により、幅方向に拡張される。したがって、シート状部材７のしわが延ばされる。
【００３２】
なお、前述の通り、エキスパンダロール１は、筒状体５の耐熱性によって、使用温度が制限される。したがって、筒状体５として耐熱性の高いフッ素樹脂を用いれば、フッ素樹脂の耐熱温度まで、特殊な構造を用いることなく使用することができる。したがって、前述のシート状部材の製造ラインとして、印刷・乾燥工程のように多少高温となるような製造ラインに対しても使用することができる。
【００３３】
以上、本実施形態によれば、極めて簡易な構造でエキスパンダロールを構成することができる。このため、高いメンテナンス性とコストダウンを達成することができる。また、筒状体５として、フッ素樹脂を用いることで、軸３との滑りがよく、筒状体５の回転不良等を防止することができ、また、耐熱性にも優れるため、高温となる製造ラインに対しても使用することができる。
【００３４】
次に、他の実施形態について説明する。図４は、エキスパンダロール１０を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側面図である。エキスパンダロール１０は、複数本のエキスパンダロール１（１ａ、１ｂ、１ｃ）により構成される。
【００３５】
複数本のエキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃの軸３の両端に露出する部位は、固定板１１にナットやピン等によって固定される。すなわち、複数本のエキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃが一対の固定板１１の間に配置され、それぞれの軸３は回転することがない。
【００３６】
回転板１１は円形であり、エキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃは、回転板１１の中心に対して同心円上にそれぞれ配置される。すなわち、エキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃは、互いに同一円周上に配置される。また、エキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれの湾曲方向が同一方向に向くように固定される。
【００３７】
図５は、エキスパンダロール１０の使用状態を示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側方より見た固定板１１の透視図である。図５（ａ）に示すように、エキスパンダロール１０は、それぞれのエキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃの湾曲方向がシート状部材７の進行方向となるように配置される。
【００３８】
また、図５（ｂ）に示すように、シート状部材７は、それぞれのエキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃと接触するように図示を省略したガイドローラ等によって規制される。シート状部材７は、それぞれのエキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃとの接触部において、幅方向に拡張される。したがって、シート状部材７は、それぞれのエキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃにおいてしわが延ばされる。
【００３９】
なお、本実施形態において、エキスパンダロール１ａ、１ｂ、１ｃの３本のエキスパンダロールを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、エキスパンダロールを２本としてもよく、または、４本以上用いてもよい。
【００４０】
また、エキスパンダロールの配置も図示した例に限られない。例えば、エキスパンダロールを同一間隔で配置してもよく、または、異なる間隔としてもよい。また、異なる大きさのエキスパンダロールを用いてもよく、全て同一サイズのものを使用してもよい。また、それぞれのエキスパンダロールの湾曲部の曲率半径を異なるようにしてもよく、同一の曲率半径としてもよい。
【００４１】
以上、エキスパンダロール１０を用いれば、エキスパンダロール１と同様の効果を得ることができる。また、複数本のエキスパンダロールを一括して用いることで、より確実なしわ伸ばし効果を得ることができるとともに、コンパクトにエキスパンダロールを配置することができる。
【００４２】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１０………エキスパンダロール
３………軸
５………筒状体
７………シート状部材
１１………固定板
【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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