JP2004083280A - フィルムロールの製造方法および巻取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特に広幅の樹脂フィルムを巻取る際、得られるフィルムロールへのシワの発生を抑制したフィルムロールの製造方法および巻取り装置を提供する。
【解決手段】フィルムロールに接触するタッチロールを用いて、樹脂フィルムをコアに巻取り、円筒状のフィルムロールを製造する方法において、該タッチロールのフィルムロールへの接触部分が中央部のみであり、好ましくは該タッチロールが、中央部に径が同一であるストレート形状の断面円形を有し、両端部に径がテーパー状に細くなる両端テーパー形状を有することを特徴とする、フィルムロールの製造方法および巻取り装置。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂フィルムをコアに巻取り、円筒状のフィルムロールを製造する方法、およびその巻取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、押し出し成形や流延乾燥等の方法により製膜された樹脂フィルム１は、コアと呼ばれる巻芯３０に巻き取られて、円筒状のフィルムロールの形で取り扱われる。このフィルムロールを形成するときに、例えば、フィルム１に一定の巻取り張力とタッチロール２０による押し当て圧を与え、フィルムロールへの空気の巻込みをなくし、シワの発生を防止するタッチ巻と呼ばれる巻取り方法が知られている。従来、このタッチロールには、幅方向で直径が一定の断面ストレート形状もの、或いは中心を境に両端部へ径が順次細くなるテーパー状のもの（例えば、特許文献１参照。）が使用されてきた。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３１０３４６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、押し出し成形や流延乾燥等の方法により製膜された樹脂フィルムには、幅方向でのフィルム厚みムラや、フィルムの平面性と呼ばれるフィルムのたるみが存在する。このために、タッチロールをフィルムロールに接触させながら巻き取っても、厚みの薄い所では空気をフィルムとともに巻き込んでしまい、フィルムロールを巻き上げた後、この空気が徐々に抜けることにより、フィルムにシワが発生する場合があった。また、フィルムのたるみのために、タッチロールのところでフィルムが盛り上った状態になり、この盛り上ったフィルムを盛り上ったままフィルムロールに巻込んでしまうと、フィルムにシワが発生する場合があった。
【０００５】
これらフィルムの厚みムラやフィルムのたるみによるフィルムのシワ発生の問題は、特にフィルムの幅が広くなった場合に発生し易くなる傾向がある。
【０００６】
シワが発生すると、フィルムユーザーにおいて、表面に接着剤や塗料を塗布する際に、そのシワ模様が転写し、使用できなくなるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、特定のフィルム巻取り方法を用いたフィルムロールの製造方法、或いは巻取り装置を使用することにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第１は、フィルムロールに接触するタッチロールを用いて、樹脂フィルムをコアに巻取り、円筒状のフィルムロールを製造する方法において、該タッチロールのフィルムロールへの接触部分が中央部のみであることを特徴とする、フィルムロールの製造方法に関する。
【０００９】
好ましい実施態様は、タッチロールが、その中央部に、径が同一であるストレート形状の断面円形を有し、両端部に、径がテーパー状に細くなる両端テーパー形状を有することを特徴とする、上記の製造方法に関する。
【００１０】
更に好ましい実施態様は、タッチロールがフィルムロールへ接触する中央部が、樹脂フィルム幅の１／１０〜９／１０の範囲であることを特徴とする、上記いずれかに記載の製造方法に関する。
【００１１】
更に好ましい実施態様は、タッチロールの材質が金属であることを特徴とする、上記いずれかに記載の製造方法に関する。
【００１２】
更に好ましい実施態様は、タッチロールの表面粗度が、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１（表面あらさ規格）において、１２．５Ｓ以下であることを特徴とする、上記いずれかに記載の製造方法に関する。
【００１３】
本発明の第２は、フィルムロールに接触するタッチロールを有し、樹脂フィルムをコアに巻取って円筒状のフィルムロールを製造する巻取り装置において、該タッチロールの形状が、中央部は径が同一であるストレート形状の断面円形を有し、両端部は径がテーパー状に細くなる両端テーパー形状を有することを特徴とする、巻取り装置に関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を詳細に説明する。
【００１５】
押し出し成形や流延乾燥等の方法により製膜された樹脂フィルム１は、例えば図１に示すように、ロール４０，５０を経由し、さらにタッチロール２０を経由して、巻取り張力およびタッチロールよる押し当て圧をかけられながら、コア３０に巻き取られて、円筒状のフィルムロール３を製造することができる。
【００１６】
本発明に係るフィルムロールの製造方法及び巻取り装置においては、巻取られたフィルムロール３の幅方向の中央部にのみ、タッチロール２０が接触しており、両端部は僅かな隙間を残して接触していない。この様に中央部にのみ接触させる方法として、例えば、図２の斜視図に示すように、タッチロールの幅方向の中央部２１から幅方向に２２までは一定直径（径が同一であるストレート形状の断面円形を有する）であり、２２から２３までは、径が徐々に細くなっているテーパー形状を有するタッチロール２０を用いることが例示され得る。
【００１７】
フィルムの巻取りの際にかかる巻取り張力は、低すぎるとフィルムにたるみが生じ、逆に高すぎるとフィルムが伸ばされることにより、かえってシワが生じ易くなる。したがって、巻取り張力は適当な張力を適宜選定するのが好ましい。例えば、弾性率が１．５〜７．０ＧＰａ、厚みが１０〜１００μｍの樹脂フィルムの場合は、巻取り張力は１０〜２００Ｎ／ｍ幅であることが好ましい。
【００１８】
フィルムロール３にタッチロール２０を接触させる押し当て圧は、弱すぎる場合は、フィルムロールへの空気の巻き込みを防止することが困難であり、逆に強すぎる場合は、フィルムロール３を押し潰したり、コア３０を押し曲げたりするためにかえってシワを発生させる事になる。したがって、適当な押し当て圧を適宜選定するのが好ましい。例えば、弾性率が１．５〜７．０ＧＰａ、厚みが１０〜１００μｍの樹脂フィルムの場合、押し当て圧は１０〜２００Ｎ／ｍ幅であることが好ましい。
【００１９】
タッチロール２０はフィルム幅より広幅であることは従来と同様に好ましいが、本発明では図２に示すように、タッチロール２０は幅方向中央部２１から幅方向の一定範囲２２にかけてはストレート形状（径が同一であることを意味する。）の断面円形、２２から両端２３にかけては径が徐々に細くなるテーパー形状を有することが、タッチロール表面でのフィルムのたるみを抑制し、シワの発生を減少できる点から、好ましい。上記と同様の点から、中央部２１から一定範囲２２、両端部２３の断面形状は同心円状で、更に両端部２３は径が同一であることが好ましい。
【００２０】
タッチロールにおける中央部、すなわち幅方向の２２までのストレート形状の範囲は、小さすぎると押し当て圧がそこに集中することになり、フィルムロール３を押し潰したり、コア３０を押し曲げたりして、かえってフィルムにシワを発生させる場合がある。逆に前記中央部が広すぎると、従来使用されていた一定直径を有するタッチロールと同じ状態になり、フィルムの厚みムラやたるみのためにシワを発生させることになる。したがって、中央部のストレート形状の範囲は、適当な範囲を適宜選定することが好ましい。上記バランスの点から、タッチロール２０の同一径であるストレート形状の範囲は、フィルム幅の１／１０〜９／１０の範囲であることが好ましく、更には１／５〜４／５の範囲であることがより好ましい。特に、フィルムの幅が５００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下のフィルムの場合、上記範囲であることが好ましい。
【００２１】
タッチロール２０の両端部２２から２３までのテーパーの程度は、大きすぎるとタッチロール２０をフィルムが経由する際に、そこでたるみが生じ、シワを発生させる場合がある。また、両端部のテーパーの程度が小さすぎると全幅が一定直径のストレート形状である従来のタッチロールと同じ状態に近づくことになり、フィルムの厚みムラやたるみのためにシワを発生させる場合がある。したがって、テーパーの程度は適当な範囲を適宜選定することが好ましい。例えば、弾性率が１．５〜７．０ＧＰａ、厚みが１０〜１００μｍの樹脂フィルムの場合、テーパー形状の勾配は１／１００００〜１／５０の範囲であることが好ましく、更には１／５０００〜１／１００の範囲であることがより好ましい。
【００２２】
なお、上記のテーパー形状は、ほぼ直線的な勾配が一般的に用いられるが、外側に膨らむ弧状であっても構わない。
【００２３】
上記タッチロールの表面は滑らかに仕上げられていることが好ましい。タッチロールの表面が荒れていると、フィルムがタッチロール表面でたるんだ際に、フィルムがタッチロール表面を滑ることができず、そこでシワを生じさせる場合がある。したがって、タッチロール表面の粗度はＪＩＳ　Ｂ　０６０１（表面あらさ規格）で規定されるところの１２．５Ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは６．３Ｓ以下でである。
【００２４】
上記タッチロールの材質は、鉄、アルミ等の金属、或いはＦＲＰやカーボンのように硬いものであることが好ましく、中でもフィルムとタッチロール表面の滑り易さの点から、金属であることが好ましい。たとえば、スポンジゴムのように柔らかい材質でできている場合は、タッチロールの押し当て圧によりタッチロールが変形し、テーパー形状が無くなることがある。この場合は、従来の全幅が一定直径であるストレート形状のタッチロールと同じ状態になるため、フィルムの厚みムラやたるみのためにシワを発生させる場合がある。
【００２５】
本発明で用いることができるフィルムとしては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリアミド、塩化ビニル等の公知の樹脂フィルムが挙げられる。中でも、ポリイミドフィルムの製造に好適に使用され得る。また、これらの樹脂に添加物が加えられたもの、これらのフィルムが積層されたもの、樹脂フィルムに接着剤や塗料が塗布されたものや樹脂フィルムに銅箔やアルミ等が積層、蒸着されたもの等にも用いることができる。
【００２６】
本発明においては、例えば、図１に示すように、押し出し成形や流延乾燥等の方法により製膜された樹脂フィルム１は、ロール４０、５０を経由してタッチロール２０に送られ、タッチロール表面に沿って、コア３０に巻き取られてフィルムロール３を形成することが例示される。この時、フィルム１はタッチロール２０により押し当て圧を受けながら巻き取られる。フィルムに厚みムラやたるみがある場合は、この時にフィルム表面の空気を巻込んだり、たるみによりシワが生じたりするが、本発明にかかる製造方法および巻取り装置を使用して巻き取る場合は、タッチロールの両端が細くなっているためにタッチロール表面でフィルムが大きくたるむことはなく、もしたるんだとしてもタッチロール表面をフィルムが滑ることにより、シワなく巻き取ることができる。また、フィルム表面の空気も適切に排除され、巻き上がり後に空気が抜けてフィルムロールにシワが発生することも抑制される。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
巻取り装置としては図１に示すような装置を用い、樹脂フィルムとしてポリイミドフィルムを用いて、巻取りのテストを行った。ポリイミドフィルムをロール４０、５０を経由して、タッチロール２０によりコア３０（若しくはフィルムロール３）に押し当てながら、巻き取ったフィルムロールを得た。該フィルムロールのシワの有無と巻の硬さを評価した。
【００２９】
（実施例１）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールは、ストレート形状（径が同一）の範囲を中央７５０ｍｍ、両端テーパー形状の範囲を各々７５０ｍｍ、該テーパーの勾配を１／７５０とし、フィルムは厚み２５μｍ、幅２１５０ｍｍのものを使用した。巻取り張力９３Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧５１Ｎ／ｍ幅、巻取り速度２０ｍ／分で巻き取った。その結果、シワはなく、巻き硬さも硬いフィルムロールを得ることができた。
【００３０】
（実施例２）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールは、ストレート形状（径が同一）の範囲を中央７５０ｍｍ、両端テーパーの範囲を各々４５０ｍｍ、テーパーの勾配を１／７５０とし、フィルムは厚み２５μｍ、幅１６００ｍｍのものを使用した。巻取り張力９４Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧６９Ｎ／ｍ幅、巻取り速度１５ｍ／分で巻き取った。その結果、シワはなく、巻き硬さも硬いフィルムロールを得ることができた。
【００３１】
（実施例３）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールは、ストレート形状（径が同一）の範囲を中央７５０ｍｍ、両端テーパーの範囲を各々４５０ｍｍ、テーパーの勾配を１／１５００とし、フィルムは厚み１２．５μｍ、幅１６５０ｍｍのものを使用した。巻取り張力６２．５Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧１９Ｎ／ｍ幅、巻取り速度２０ｍ／分で巻き取った。その結果、シワはなく、巻き硬さも硬いフィルムロールを得ることができた。
【００３２】
（実施例４）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールは、ストレート形状（径が同一）の範囲を中央７５０ｍｍ、両端テーパーの範囲を各々７５０ｍｍ、テーパーの勾配を１／１５００とし、フィルムは厚み２５μｍ、幅２１５０ｍｍのものを使用した。巻取り張力９３Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧５１Ｎ／ｍ幅、巻取り速度２０ｍ／分で巻き取った。その結果、シワはなく、巻き硬さも硬いフィルムロールを得ることができた。
【００３３】
（実施例５）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールは、ストレート形状（径が同一）の範囲を中央７５０ｍｍ、両端テーパーの範囲を各々７５０ｍｍ、テーパーの勾配を１／１５００とし、フィルムは厚み１２．５μｍ、幅２１５０ｍｍのものを使用した。巻取り張力９３Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧５１Ｎ／ｍ幅、巻取り速度２０ｍ／分で巻き取った。その結果、シワはなく、巻き硬さも硬いフィルムロールを得ることができた。
【００３４】
（実施例６）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールは、ストレート形状（径が同一）の範囲を中央７５０ｍｍ、両端テーパーの範囲を各々２５０ｍｍ、テーパーの勾配を１／７５０とし、フィルムは厚み２５μｍ、幅１１００ｍｍのものを使用した。巻取り張力９３Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧９３Ｎ／ｍ幅、巻取り速度１５ｍ／分で巻き取った。その結果、シワはなく、巻き硬さも硬いフィルムロールを得ることができた。
【００３５】
（比較例１）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールは全幅を一定直径のストレート形状とし、フィルムは厚み２５μｍ、幅２１５０ｍｍのものを使用した。巻取り張力９３Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧５１Ｎ／ｍ幅、巻取り速度２０ｍ／分で巻き取った。その結果、タッチロール表面でシワが発生し、シワのあるフィルムロールになった。
【００３６】
（比較例２）
タッチロールはアルミ製とし、表面にクロムメッキを施し、表面粗度が６．３Ｓ以下になるように研磨を行なった。タッチロールはストレート形状部がまったく無く、中央から両端各々１１２５ｍｍの範囲を勾配１／７５０のテーパーとし、フィルムは厚み２５μｍ、幅２１５０ｍｍのものを使用した。巻取り張力９３Ｎ／ｍ幅、タッチロールの押し当て圧５１Ｎ／ｍ幅、巻取り速度２０ｍ／分で巻き取った。その結果、タッチロール表面でシワが発生し、シワのあるフィルムロールになった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のフィルムロールの製造方法および巻取り装置によると、フィルムが巻き取られる際の空気の巻き込みが減少するため、シワの発生が抑制される。また、巻硬さの硬いフィルムロールを得ることができる。更に、本発明により巻き取られたフィルムロールは空気の巻き込みが減少するので、保管中の空気の抜けによるシワの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻取り方法の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の巻取り装置の一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　樹脂フィルム
２０　タッチロール
２１　タッチロールの中央
２２　タッチロールの径が同一の範囲
２３　タッチロールの両端
３　　フィルムロール
３０　コア
４０　フィルム送りロール
５０　フィルム送りロール

Claims (6)

1. フィルムロールに接触するタッチロールを用いて、樹脂フィルムをコアに巻取り、円筒状のフィルムロールを製造する方法において、該タッチロールのフィルムロールへの接触部分が中央部のみであることを特徴とする、フィルムロールの製造方法。
2. 前記タッチロールが、その中央部に、径が同一であるストレート形状の断面円形を有し、両端部に、径がテーパー状に細くなる両端テーパー形状を有することを特徴とする、請求項１記載の製造方法。
3. 前記タッチロールがフィルムロールへ接触する中央部が、樹脂フィルム幅の１／１０〜９／１０の範囲であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記タッチロールの材質が金属であることを特徴とする、請求項１乃至３に記載の製造方法。
5. 前記タッチロールの表面粗度が、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１（表面あらさ規格）において、１２．５Ｓ以下であることを特徴とする、請求項１乃至４に記載の製造方法。
6. フィルムロールに接触するタッチロールを有し、樹脂フィルムをコアに巻取って円筒状のフィルムロールを製造する巻取り装置において、該タッチロールの形状が、中央部は径が同一であるストレート形状の断面円形を有し、両端部は径がテーパー状に細くなる両端テーパー形状を有することを特徴とする、巻取り装置。

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