(57)【要約】【課題】フィルムに傷および皺を生じることなく、長期間に亘って巻き取り可能なフィルムの巻取装置、当該巻取装置を備えたフィルムの製造装置、およびフィルムの製造方法を提供する。【解決手段】フィルムの巻取装置６０であって、フィルムを巻き取る巻取ロール６２と、巻取ロール６２に対向配置され、巻取ロール６２に向かって付勢されることにより、フィルムを押さえる押さえロール６３とを備え、押さえロール６３は、軸芯部材６３１と、少なくとも二つの層を含む弾性部材６３２とを備え、弾性部材６３２は、押さえロール６３の最外に設けられ、硬度が６０°以上９０°以下の最外層６３４と、最外層６３４の内側に隣接して設けられ、硬度が３５°以上５０°以下の内層６３３とを備え、押さえロール６３全体の硬度は、６０°以上８０°以下であることを特徴とする。【選択図】図２
2013129532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの巻取装置であって、
前記フィルムを巻き取る巻取ロールと、前記巻取ロールに対向配置されるとともに、当該巻取ロールに向かって付勢されることにより、前記フィルムを押さえる押さえロールとを備え、
前記押さえロールは、軸芯部材と、少なくとも二つの層を含む弾性部材とを備え、
前記弾性部材は、押さえロールの最外に設けられ、硬度が６０°以上９０°以下の最外層と、当該最外層の内側に設けられ、硬度が３５°以上５０°以下の内層とを備え、
前記押さえロール全体の硬度は、６０°以上８０°以下である
ことを特徴とするフィルムの巻取装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルムの巻取装置において、
前記最外層および前記内層は、帯電防止用ゴムからなる
ことを特徴とするフィルムの巻取装置。
【請求項３】
フィルムの製造装置であって、
請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のフィルムの巻取装置を備えたことを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項４】
フィルムの製造方法であって、
請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のフィルムの巻取装置を用いることを特徴とするフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの巻取装置、当該巻取装置を備えたフィルムの製造装置、およびフィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムの製造装置においては、製造したフィルムを製造工程の最後で巻取ロールに巻き取る巻取装置が設けられたものが広く用いられている。
【０００３】
この巻取装置としては、特許文献１（図１）に記載されるように、製造したフィルムをガイドロール（６１）により案内し、巻取ロール（６２）の回転に伴って巻き取るものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６９５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の巻取装置では、巻取ロールの回転のみでフィルムを巻き取るため、フィルムの巻きがゆるくなり、巻きずれや皺を生じるといった問題がある。そこで、巻き取りの際に、巻取ロールの軸方向にフィルムを押圧する押圧ロールを用いて巻き取る方法が考えられる。押圧ロールによりフィルムを傷つけないよう押圧するためには、押圧ロールをゴムなどの弾性変形可能な材料で構成する必要があるが、ゴムなどの弾性変形可能な材料は経年劣化や摩耗により、硬度が高くなり、このような押圧ロールでフィルムを押圧すると、フィルムに傷や皺を生じる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、フィルムに傷および皺を生じることなく、長期間に亘って巻き取り可能なフィルムの巻取装置、当該巻取装置を備えたフィルムの製造装置、およびフィルムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィルムの巻取装置は、フィルムの巻取装置であって、前記フィルムを巻き取る巻取ロールと、前記巻取ロールに対向配置されるとともに、当該巻取ロールに向かって付勢されることにより、前記フィルムを押さえる押さえロールとを備え、前記押さえロールは、軸芯部材と、少なくとも二つの層を含む弾性部材とを備え、前記弾性部材は、押さえロールの最外に設けられ、硬度が６０°以上９０°以下の最外層と、当該最外層の内側に設けられ、硬度が３５°以上５０°以下の内層とを備え、前記押さえロール全体の硬度は、６０°以上８０°以下であることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、押さえロール全体の硬度をフィルムに傷や皺を生じない特定の範囲に設定した。そして、押さえロールを硬度の異なる少なくとも二つの層を含む弾性部材を備えて構成し、内層の硬度を最外層の硬度よりも低く設定した。これにより、最外層が経年劣化や摩耗により硬化しても、押さえロール全体の硬度を特定の範囲に抑えることができ、フィルムに傷や皺が生じることを長期間に亘って防止することができる。
【０００９】
さらに、本発明のフィルムの巻取装置において、前記最外層および前記内層は、帯電防止用ゴムからなることが好ましい。
この発明によれば、最外層および内層が帯電防止用ゴムからなるので、フィルムが帯電して押さえロール側に引き寄せられてしまったり、フィルム同士がくっついて皺が生じるといった不具合を抑制することができる。
【００１０】
そして、本発明のフィルムの製造装置は、前記フィルムの巻取装置を備えることを特徴とする。
また、本発明のフィルムの製造方法は、本発明のフィルムの巻取装置を用いることを特徴とする。
この発明によれば、上述の通り、硬度を特定の範囲に保った押さえロールを用いてフィルムを巻き取るので、フィルムに傷や皺を生じることなく、巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルムの製造装置の概略図。
【図２】本発明の一実施形態に係るフィルムの巻取装置の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［フィルムの製造装置］
先ず、本発明のフィルムを製造する装置について、一例を挙げて説明する。本実施形態におけるフィルムの製造装置は、フィルムの巻取装置を備えたチューブラー式二軸延伸ナイロンフィルム製造装置である。
フィルムの製造装置１００は、図１に示すように、原反フィルム１を製造するための原反製造装置９０と、原反フィルム１を延伸する二軸延伸装置（チューブラー延伸装置）１０と、延伸後に折り畳まれた基材フィルム２（以後、単に「フィルム２」ともいう）を予熱する第一熱処理装置２０（予熱炉）と、予熱されたフィルム２を上下２枚に分離する分離装置３０と、分離されたフィルム２を熱処理（熱固定）する第二熱処理装置４０と、フィルム２が熱固定されるときに、下流側からフィルム２に張力を加える張力制御装置５０と、フィルム２が熱固定されてなる二軸延伸ナイロンフィルム３（以後、単に「フィルム３」ともいう）を巻き取るフィルムの巻取装置６０（以後、単に「巻取装置６０」ともいう）とを備えている。
【００１３】
原反製造装置９０は、図１に示すように、押出機９１と、サーキュラーダイス９２と、水冷リング９３と、安定板９４と、ピンチロール９５とを備えている。
チューブラー延伸装置１０は、チューブ状の原反フィルム１を内部空気の圧力により二軸延伸（バブル延伸）してフィルム２を製造するための装置である。このチューブラー延伸装置１０は、図１に示すように、ピンチロール１１と、加熱部１２と、案内板１３と、ピンチロール１４とを備えている。
第一熱処理装置２０は、扁平となったフィルム２を予備的に熱処理するための装置である。第一熱処理装置２０は、図１に示すように、テンター２１と、加熱炉２２とを備えている。
分離装置３０は、図１に示すように、ガイドロール３１と、トリミング装置３２と、分離ロール３３Ａ，３３Ｂと、溝付ロール３４Ａ〜３４Ｃとを備えている。また、トリミング装置３２は、ブレード３２１を有している。
【００１４】
第二熱処理装置４０は、図１に示すように、テンター４１と、加熱炉４２とを備えている。
張力制御装置５０は、図１に示すように、ガイドロール５１Ａ，５１Ｂと、張力ロール５２とを備えている。
【００１５】
［フィルムの巻取装置］
巻取装置６０は、図１に示すように、ガイドロール６１と、巻取ロール６２と、押さえロール６３とを備えている。押さえロール６３は、巻取ロールに向かって付勢されることにより、巻取ロール６２に巻き取られるフィルム３を押さえる。
【００１６】
押さえロール６３は、巻取ロール６２に対向して配置された軸芯部材６３１と、この軸芯部材６３１の周囲に設けられた弾性部材６３２からなる。弾性部材６３２は、円筒状であり、内層６３３と、内層６３３の周囲に設けられた最外層６３４とを備えている。
軸芯部材６３１は、金属製またはカーボン製の部材である。押さえロール６３全体の硬度は、６０°以上８０°以下であり、７０°以下であることがより好ましく、６５°であることが特に好ましい。硬度が８０°を超えて大きくなると、フィルム３に傷や皺を生じるおそれがある。また、硬度が６０°よりも小さくなると、フィルム３を十分に抑えることができず、巻きずれや皺を生じるおそれがある。押さえロール６３の硬度は、後述する弾性部材６３２の内層６３３と最外層６３４の硬度および押さえロール６３の径方向における厚さ寸法を調整することにより設定される。
【００１７】
弾性部材６３２を構成する材料としては、特に制限はなく、ゴムや樹脂等の公知の弾性変形可能な材料が挙げられる。
ゴムとしては、例えば、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ネオプレンゴムが挙げられる。これらの中でも、帯電防止用ゴムであることが好ましい。
【００１８】
内層６３３は、内径が軸芯部材６３１の直径φに等しい円筒状の部材である。内層６３３の硬度は、３５°以上５０°以下であり、４０°であることがより好ましい。
最外層６３４は、内径が内層６３３の外径に等しい円筒状の部材である。最外層６３４の厚さ寸法は、内層６３３の厚さ寸法よりも小さい。最外層６３４の硬度は、６０°以上９０°以下であり、７０°であることがより好ましい。
【００１９】
最外層６３４の硬度は、経年劣化や摩耗により、当初設定した硬度に比べて、徐々に高くなる。しかしながら、本実施形態においては、最外層６３４よりも硬度の低い内層６３３最外層６３４を設けているので、押さえロール６３全体の硬度は、上述した範囲内に保たれ、フィルム３に傷や皺を生じることを防ぐことができる。
【００２０】
なお、押さえロール６３において、例えば、軸芯部材６３１の直径φが１２４ＭＭである場合、内層６３３の厚さ寸法は５ＭＭ、最外層６３４の厚さ寸法は３ＭＭであることが好ましい。さらに、このとき、内層６３３の硬度は４０°、最外層６３４の硬度は７０°であることが好ましい。
【００２１】
［フィルムの製造方法］
次に、このフィルムの製造装置１００を用いて二軸延伸ナイロンフィルムを製造する各工程を詳細に説明する。
【００２２】
（原反フィルム製造工程）
原料であるナイロン樹脂は、図１に示すように、押出機９１により溶融混練され、サーキュラーダイス９２によりチューブ状に押し出される。チューブ状の溶融樹脂は、水冷リング９３により冷却される。原反フィルム１は原料である溶融ナイロン樹脂が水冷リング９３により急冷されることで成形される。冷却された原反フィルム１は、安定板９４により折り畳まれる。折り畳まれた原反フィルム１は、ピンチロール９５により、扁平なフィルムとして次の二軸延伸工程に送られる。
原料であるナイロン樹脂としては、ナイロン−６（以後、ＮＹ６ともいう）、ナイロン−８、ナイロン−１１、ナイロン−１２、ナイロン６，６、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、メタキシリレンアジパミド（以後、ＭＸＤ６ともいう）などを使用することができる。物性や溶融特性、取り扱いやすさの点からはＮＹ６を用いることが好ましい。また、易裂性の点からは、ＮＹ６とＭＸＤ６との混合樹脂を用いることが好ましい。
【００２３】
本実施形態では、二軸延伸がチューブラー方式であるので、結果的に原反フィルム１もチューブ状に成形される。それ故、チューブ状溶融樹脂において、水に直接接触するのは外気に接している側だけである。
【００２４】
（二軸延伸工程）
原反フィルム製造工程により製造された原反フィルム１は、図１に示すように、ピンチロール１１により、扁平なフィルムとして装置内部に導入される。導入された原反フィルム１は、加熱部１２で赤外線により加熱することでバブル延伸される。その後、バブル延伸された後のフィルム２は、案内板１３により折り畳まれる。折り畳まれたフィルム２は、ピンチロール１４によりピンチされ扁平なフィルム２として次の第一熱処理工程に送られる。
【００２５】
（第一熱処理工程）
二軸延伸工程から送られたフィルム２は、このフィルム２の収縮開始温度以上であって、フィルム２の融点よりも約３０℃低い温度かそれ以下の温度でこのフィルム２を予め熱処理されて次の分離工程に送られる。
具体的には、テンター方式にて、フィルム２の流れ方向に対する幅方向の両端を把持具で把持しながら、フィルム２に熱処理が施される。
この第一熱処理工程により、フィルム２の結晶化度が増して、重なり合ったフィルム同士の滑り性が良好になる。
【００２６】
（分離工程）
ガイドロール３１を介して送られた扁平なフィルム２は、図１に示すように、トリミング装置３２のブレード３２１により、両端部を切開されて２枚のフィルム２Ａ，２Ｂに分離される。そして、フィルム２Ａ，２Ｂは、上下に離れて位置する一対の分離ロール３３Ａ、３３Ｂにより、フィルム２Ａ，２Ｂの間に空気を介在させながらこれらを分離される。この扁平なフィルム２の切開は、両端部から若干内側にブレード３２１を位置させることにより、一部分耳部が生じるように行ってもよく、或いは、フィルム２の折り目部分にブレード３２１を位置させることにより、耳部が生じないように行ってもよい。
これらのフィルム２Ａ，２Ｂは、フィルムの流れ方向に順に位置する３個の溝付ロール３４Ａから３４Ｃにより、再び重ねられて次の第二熱処理工程に送られる。なお、これらの溝付ロール３４Ａから３４Ｃは、溝付き加工後、表面にめっき処理を施したものである。この溝を介してフィルム２Ａ、２Ｂと空気との良好な接触状態が得られる。
【００２７】
（第二熱処理工程）
重なった状態のフィルム２Ａ、２Ｂは、テンター４１のクリップ（図示せず）で両端部を把持されながら、フィルム２を構成する樹脂の融点以下であって、融点から約３０℃低い温度以上で熱処理（熱固定）され、物性の安定した二軸延伸ナイロンフィルム３（以後、フィルム３ともいう）となり、次の巻取工程に送られる。
具体的には、テンター方式にて、フィルム２の流れ方向に対する幅方向の両端を把持具で把持しながら、フィルム２に熱処理が施される。
また、加熱炉４２内のフィルム２Ａ、２Ｂに対しては、下流側に位置する張力制御装置５０により強い張力が加えられるようになっている。
【００２８】
（巻取工程）
第二熱処理工程により熱固定されたフィルム３は、張力制御装置５０を経て、ガイドロール６１に案内され、押さえロール６３に押さえられながら２本の巻取ロール６２にフィルム３Ａ，３Ｂとして巻き取られる。このように押さえロール６３で押さえられることにより、フィルム３は皺を生じることなく巻き取られる。
【００２９】
上記のような実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）押さえロール６３全体の硬度をフィルム３に傷や皺を生じない特定の範囲に設定し、押さえロール６３を押さえロールを硬度の異なる少なくとも二つの層を含む弾性部材６３２を備えて構成し、内層６３３の硬度を外側の最外層６３４の硬度よりも低く設定した。これにより、最外層６３４が経年劣化や摩耗により硬化しても、押さえロール６３全体の硬度を特定の範囲に抑えることができ、フィルム３に傷や皺が生じることを長期間に亘って防止することができる。
（２）内層６３３および最外層６３４が帯電防止用ゴムからなるので、フィルム３が帯電して押さえロール６３側に引き寄せられてしまったり、フィルム３同士がくっついて皺が生じるといった不具合を抑制することができる。
【００３０】
［実施形態の変形］
なお、以上説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状などは、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状などとしても問題はない。本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。
【００３１】
例えば、本実施形態では、弾性部材６３２を硬度の異なる二層で構成したが、例えば、内層の内側にさらに硬度の低い最内層を備えるなど、三層以上としてもよい。
【実施例】
【００３２】
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、各例における特性（巻取ロールの硬度、皺および傷の有無）は以下のような方法で評価した。
（硬度）
硬度計（（株）ミツトヨ製  ＨＨ−３３５）を用いて、硬度を測定した。
押さえロール全体の硬度は、後述する押さえロールの表面において、押さえロールの径方向に向かって硬度計を押し込むことにより測定した。
内層については、後述する軸芯部材の周囲に内層ゴムのみを設け、最外層ゴムを設けない状態で、内層ゴムの表面に硬度計を押し込むことにより測定した。
最外層については、後述する軸芯部材の周囲に最外層ゴムのみを設け、内層ゴムを設けない状態で、最外層ゴムの表面に硬度計を押し込むことにより測定した。
（皺および傷の有無）
巻き取り開始から８時間後（または、２４００Ｍ巻き取り後）に巻き取られたフィルムについて、目視により、フィルム表面の皺および傷の有無を確認した。
【００３３】
［実施例１］
チューブラー式二軸延伸フィルムの製造装置により、フィルム（出光ユニテック社製  ユニロンＧグレード１００）を製造した。なお、押さえロールは以下のものを用いた。
（押さえロール）
全体：硬度  ６５°、直径φ１４０ＭＭ
軸芯部材：直径φ１２４ＭＭ、カーボン製
内層ゴム：硬度  ４０°、厚さ寸法  ５ＭＭ、ネオプレンゴム製
最外層ゴム：硬度  ７０°、厚さ寸法  ３ＭＭ、ネオプレンゴム製
【００３４】
実施例１において、巻取り開始から８時間後のフィルムを確認したところ、皺および傷は確認できなかった。また、押さえロール全体の硬度は、６０°以上８０°以下に保たれていた。
【符号の説明】
【００３５】
３…フィルム、６０…巻取装置、６１…巻取ロール、６３…押さえロール、６３１…軸芯部材、６３２…弾性部材、６３３…内層、６３４…最外層、１００…フィルムの製造装置
【図１】
2013129532.tif 000003
【図２】
2013129532.tif 000004