JP4659384B2 - フィルムロール - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイや液晶カラーテレビ等に使用されるフィルムが巻付けられたフィルムロールに関するものである。

従来より、この種のフィルムロールとしては円筒状をなす芯材と、該芯材表面に巻付けられたフィルムとを備えたものが知られている。芯材表面上には、フィルムの巻付け端側の端縁に、該フィルムの厚みに相当する厚み段差が形成されている。よって、このフィルムロールでは、フィルムがその長手方向に張力を加えられた状態で巻締められているために、前記厚み段差に起因する変形跡がフィルムに形成されている。この変形跡は、フィルムの巻付け端側に何個にもわたって形成されている。この結果、フィルムは、その巻付け端側をかなりの長さにわたって使用することができず廃棄しなければならなかった。これに対し、特許文献１では、前記変形跡がフィルムの巻付け端側に形成されるのを抑制するために、フィルムの巻付け端側の端面が芯材表面に対して傾斜状に形成されている。
特開平９−３１５６３７号公報

ところが、特許文献１のフィルムは、その厚みが２５μｍ程度と非常に薄いことから、巻付け端側の端面を傾斜状に形成するのが極めて困難であり厚み段差の解消はほぼ不可能であった。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、芯材表面とフィルムの巻付け端側の端縁との間の厚み段差に起因する変形跡の形成を抑制することが容易なフィルムロールを提供することにある。

以下、前記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
本願請求項１に記載の発明は、フィルムを巻付ける芯材と、芯材表面に巻付けられるフィルムとを備え、前記フィルムの巻付け端側の端部には、フィルムの長さ方向に延びるナーリングが設けられ、該ナーリングはフィルムに形成された複数の不可逆的な凹凸により構成され、該凹凸は、一定間隔をおいて千鳥足状に突設される高さ５〜２０μｍの四角柱状又は円柱状をなす支持凸部と、各支持凸部間の凹みから構成されるとともに、芯材表面を１周以上巻回される長さに形成され、前記ナーリングは、フィルムが層状に巻回された際、対向するフィルムをその内側から支持することにより、フィルム間にその幅方向全体にわたって間隙を形成し、前記ナーリングは、フィルムの幅方向の両端部に一対設けられていることを要旨とする。

この本願請求項１に記載の発明では、フィルムの巻付け端側の端部に形成されたナーリングが、隣接するフィルムとの間に間隙を形成させる。この間隙は、厚み段差が外側のフィルムに伝わるのを抑制する。よって、厚み段差に起因する変形跡の形成が抑制される。一方、ナーリングは、フィルムの巻締め方向に沿うように形成されているため、巻締力を幅方向に分散させて変形跡の形成を抑制する。特に、ナーリングは、フィルムの長さ方向に芯材表面を１周以上巻回される長さに形成されているために、巻締力を幅方向に十分に分散させるとともに、厚み段差上のフィルム間に前記間隙を形成することができる。よって、フィルムロールは、芯材表面とフィルムの巻付け端側の端縁との間の厚み段差に起因する変形跡の形成を抑制することが容易である。

この本願請求項１に記載の発明では、フィルム間の幅方向全体にわたって前記間隙を容易に形成することができるために、芯材表面とフィルムの巻付け端側の端縁との間の厚み段差に起因する変形跡の形成を抑制することがより容易である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、実施形態のフィルムロール１１は、芯材２１と、芯材表面２２に巻付けられるフィルム３１とを備えている。芯材２１は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等により横円筒状に形成され、その横断面における外周の長さが１ｍ未満である。フィルム３１はポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン等の合成樹脂材料により形成され、液晶ディスプレイや液晶カラーテレビ等の光学用途に用いられる他に、塗布フィルムや印刷フィルム等のベースフィルムとして用いられる。ポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等が挙げられる。フィルム３１は、その長さ方向（長手方向）の長さが５０〜１５０００ｍ、幅方向（短手方向）の長さが５０〜２０００ｍｍ及び厚みが３０〜５００μｍである。

フィルム３１は、その長さ方向の一端部から芯材表面２２に層状に巻付けられている。そして、図２（ｂ）に模式的に示すように、フィルム３１は、芯材表面２２上において前記一端部側の端縁、即ち巻付け端側の端縁３２に、厚みに相当する厚み段差２３を形成する。図１に示すように、フィルム３１は、巻付け端側の端部３３にナーリング３４が形成されている。尚、実施形態におけるナーリング３４は、一方のフィルム表面３５にのみ形成されている。

このナーリング３４は、一方のフィルム表面３５に形成された不可逆的な凹凸３６により構成されている。ここで、「不可逆的」とは、前記凹凸３６を構成する凸部がフィルム３１を延ばすことにより形成されていることをいう。ナーリング３４は、例えば公知のナーリング装置によってフィルム３１を加熱溶融させて延ばすことにより形成されている。図２（ａ）に模式的に示すように、本実施形態の凹凸３６は、一方のフィルム表面３５に一定間隔をおいて千鳥足状に突設された複数の支持凸部３７と、各支持凸部３７間の凹み３８とにより構成されている。支持凸部３７は四角柱状をなし、他方のフィルム表面３５において該支持凸部３７に対応する箇所には凹み３７ａが形成されている。尚、図２（ｂ）においては凹み３７ａを省略する。

ナーリング３４は、層状に巻回されたフィルム３１において、対向するフィルム３１をその内側から支持することにより、フィルム３１間にその幅方向全体にわたって間隙３９を形成する。ナーリング３４は、フィルム３１の長さ方向に対して平行方向に延びるように形成されている。さらにナーリング３４は、主に製造上の制約によりフィルム３１の長さ方向における巻付け端側の端縁から２〜３ｍ離間した位置から形成されているうえ、フィルム３１の幅方向の両端部に一対形成されている。

図１に示すように、ナーリング３４の長さ方向における長さＬは、芯材表面２２を１周以上巻回される長さに設定されている。ここで、「１周以上巻回される長さ」の概念は、２周や３周等の整数周巻回される長さだけでなく、１．５周等の小数点以下複数桁を含む周巻回される長さも含んでいる。前記長さＬは、芯材表面２２を複数周にわたって巻回される長さに設定されているのが好ましく、１〜５０ｍがより好ましく、５〜１５ｍが特に好ましい。前記長さＬが芯材表面２２を１周以上巻回される長さ未満では、前記厚み段差２３上におけるフィルム３１間に間隙３９を形成することができないため、変形跡が形成され易くなる。一方、前記長さＬが５０ｍを超えると、ナーリング３４の形成によって使用することができないフィルム量が増加するために不経済となる。尚、実施形態における長さＬは、芯材表面２２を複数周にわたって巻回される長さに設定されている。

図２（ａ）に示すように、ナーリング３４の幅Ｗ、即ちナーリング３４の幅方向の長さは５ｍｍ以上が好ましく、５〜１０ｍｍがより好ましい。前記幅Ｗが５ｍｍ未満では、ナーリング３４が過剰に狭いためにフィルム３１間の幅方向全体にわたって間隙３９を形成するのが困難になるおそれが高い。また、１０ｍｍを超えるとフィルム３１の製造コストが嵩むおそれが高い。ナーリング３４とフィルム３１の幅方向の端縁との距離Ｒは１０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましい。前記距離Ｒが１０ｍｍを超えると、フィルム３１にフリルと呼ばれる大きな撓みが発生するおそれが高い。

フィルム３１の一方の表面にのみナーリング３４が形成されているときのナーリング３４の高さＨ、即ちフィルム表面３５から支持凸部３７の先端縁までの距離は５〜８０μｍが好ましく、８〜２０μｍがより好ましい。また、フィルム３１の両表面にナーリング３４が形成されているときのナーリング３４の高さ、即ち一方のフィルム表面３５に形成された支持凸部３７の先端縁と他方のフィルム表面３５に形成された支持凸部３７の先端縁との距離は１０〜１６０μｍが好ましく、１６〜４０μｍが好ましい。ナーリング３４の高さが前記範囲未満では、フィルム３１間に形成される間隙３９が小さいために、前記厚み段差２３に起因する変形跡が形成されるおそれが高く、逆に前記範囲を超えるとナーリング３４によりフィルム３１の表面粗さが悪化するおそれが高い。

さて、フィルム３１を芯材表面２２に巻付けるときには、図１に示すように、フィルム３１の巻付け端側の端縁３２を粘着テープ４０により芯材表面２２に止着する。このとき、フィルム３１は、ナーリング３４が形成されていない表面が芯材表面２２に対向するように止着される。さらにこのとき、芯材表面２２とフィルム３１の巻付け端側の端縁３２との間には、フィルム３１及び粘着テープ４０の厚みに相当する厚み段差が形成される。

次いで、フィルム３１を、撓むことなく芯材表面２２に巻付けるために、長さ方向に張力を加えた状態で芯材表面２２に層状に巻付ける。このとき、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、層状に巻回されたフィルム３１において巻付け端側の端部に位置するフィルム３１は、内側に隣接するフィルム３１のナーリング３４によって支持されるために、隣接するフィルム３１との間に間隙３９が形成される。この間隙３９は、フィルム３１間の幅方向全体にわたって形成されるとともに、複数のフィルム３１間にわたって形成される。さらにこのとき、フィルム３１は、前記張力により巻締められ芯材表面２２に押し付けられる。このため、巻付け端側の端部に位置するフィルム３１は、前記厚み段差２３に対応する箇所が該厚み段差２３の形状に沿って巻締められる。

前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 実施形態のフィルムロール１１は、フィルム３１の巻付け端側の端部３３にナーリング３４が形成され、かつ該ナーリング３４が不可逆的な凹凸３６により構成されているために、フィルム３１が層状に巻回されたときにはフィルム３１間に間隙３９を形成させる。この間隙３９は、厚み段差２３によるフィルム３１の変形を吸収することにより、該変形が外側のフィルム３１に伝わるのを抑制することができる。

・ 前記ナーリング３４は、フィルム３１の幅方向の両端部に一対形成されているために、フィルム３１間の幅方向全体にわたって間隙３９を容易に形成することができる。このため、フィルム３１に変形跡が形成されるのをより確実に抑制することができる。ここで、例えばフィルム３１を加熱溶融することによりナーリング３４を形成するときには、フィルム３１はナーリング３４が形成された箇所に撓みが発生し易い。また、フィルム３１は通常その幅方向の中央部が使用されるとともに両端部が廃棄される。このため、ナーリング３４をフィルムの３１幅方向の両端部に形成することにより、フィルム３１の通常使用される箇所に撓みが発生するのを防止してその巻付け端側の端部３３まで使用することができる。

・ また、実施形態のフィルムロール１１は、間隙３９が複数のフィルム３１間にわたって形成されていることから、前記厚み段差２３を複数の間隙３９により容易に吸収することができる。

次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜４及び比較例１）
実施例１においては、実施形態のフィルム３１（ナーリング３４の長さＬ：５ｍ、幅Ｗ：９ｍｍ、距離Ｒ：１０ｍｍ、高さＨ：８〜１２μｍ）を芯材表面２２に５００Ｐａの張力で巻付けた後、芯材表面２２から展開した。ここで、フィルム３１はポリエチレンテレフタレートにより形成され、長さ方向の長さ７００ｍ、幅方向の長さ６４０ｍｍ及び厚みが１００μｍであった。実施例２においては前記長さＬを１０ｍに変更し、実施例３においては長さＬを１５ｍに変更し、実施例４においては長さＬを２０ｍに変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルム３１の巻付け及び展開をそれぞれ行った。一方、比較例１においてはフィルム３１にナーリング３４を形成しない以外は、実施例１と同様にしてフィルム３１の巻付け及び展開を行った。そして、展開されたフィルム３１の平坦性を目視にて評価した。

その結果、実施例１のフィルム３１は、その長さ方向の巻付け端側の端縁３２から３５ｍ離間した位置まで、実施例２のフィルム３１は３０ｍ離間した位置まで、実施例３のフィルム３１は２５ｍ離間した位置まで、実施例４のフィルム３１は２０ｍ離間した位置まで変形跡がそれぞれ形成されていた。一方、比較例１のフィルム３１は巻付け端側の端縁３２から１５０ｍ離間した位置まで変形跡が形成されていた。このため、各実施例のフィルムロール１１は、比較例１のフィルムロールに比べて変形跡の形成を抑制することができた。ここで、実施例４のフィルム３１は幅方向の端部に撓みが形成され、実施例１〜３のフィルム３１に比べて巻付け端側の端部３３の平坦性が低下した。このため、ナーリング３４は、その長さＬを５ｍ以上にすることによって変形跡の形成を効果的に抑制することができ、２０ｍ未満にすることによってフィルム３１の巻付け端側の端部３３の平坦性を高めることができる。

（実施例５、６及び比較例２）
実施例５においては、フィルム３１を芯材表面２２に巻付けて３０日間放置した後にフィルム３１を芯材表面２２から展開した以外は、実施例１と同様にしてフィルム３１の巻付け及び展開を行った。実施例６においては、ナーリング３４の長さＬを１０ｍに変更した以外は、実施例５と同様にしてフィルム３１の巻付け及び展開を行った。一方、比較例２は、フィルム３１にナーリング３４を形成しない以外は、実施例５と同様にしてフィルム３１の巻付け及び展開を行った。そして、展開されたフィルム３１の平坦性を目視にて評価した。その結果を表１に示す。

＜凡例＞
×：変形跡が形成されており、実用上問題がある、
△：変形跡が形成されているが、フィルムをその長さ方向に引張ると変形跡が小さくなり実用上問題ない、
○：変形跡が形成されているが、フィルムをその長さ方向に引張ると変形跡が消える、
◎：変形跡がほとんど形成されていない、
☆：変形跡が形成されていない。

表１に示すように、実施例５及び６のフィルム３１は、その長さ方向の巻付け端側の端縁３２から１５０ｍ離間した位置まで変形跡が形成されるものの、実用上問題ないレベルであった。このため、各実施例のフィルム３１は、高い平坦性が要求される光学用途に用いられるときにも、巻付け端側の端部３３まで使用できる。

尚、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ また、ナーリング３４をフィルム３１の両表面に形成してもよい。

・ 芯材２１を横円柱状、横楕円筒状又は横楕円柱状等に形成してもよい。
・ 前記フィルム３１を芯材表面２２に巻付けるときに、ナーリング３４が形成されている表面を芯材表面２２に対向させてもよい。

・ 前記支持凸部３７の形状を、円柱状に変形してもよい。
・ 前記高さＨを、フィルム３１の長さ方向における巻付け端側の端縁３２から離間するに従い小さくなるように設定してもよい。

・ 前記フィルム３１の巻付け端側の端縁３２を、接着剤等により芯材表面２２に止着してもよい。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。

・ 前記ナーリングが芯材表面を複数周にわたって巻回される長さに形成されている前記フィルムロール。この構成によれば、芯材表面とフィルムの巻付け端側の端縁との間の厚み段差に起因する変形跡の形成を抑制することがより容易である。

・ 前記ナーリングの長さが５ｍ以上２０ｍ未満である前記フィルムロール。この構成によれば、芯材表面とフィルムの巻付け端側の端縁との間の厚み段差に起因する変形跡の形成を抑制することがより容易であるとともに、フィルムの巻付け端側の端部の平坦性を高めることができる。

・ 前記フィルムがポリエステルにより形成されている前記フィルムロール。この構成によれば、ポリエステルフィルムを高い平坦性が要求される用途に用いるときに、その巻付け端側の端部まで使用することができる。

実施形態のフィルムロールを模式的に示す斜視図。 （ａ）及び（ｂ）はフィルムロールを模式的に示す要部拡大断面図。

符号の説明

１１…フィルムロール、２１…芯材、２２…芯材表面、３１…フィルム、３３…巻付け端側の端部、３４…ナーリング、３６…凹凸。

Claims (1)

1. フィルムを巻付ける芯材と、芯材表面に巻付けられるフィルムとを備え、
   前記フィルムの巻付け端側の端部には、フィルムの長さ方向に延びるナーリングが設けられ、該ナーリングはフィルムに形成された複数の不可逆的な凹凸により構成され、該凹凸は、一定間隔をおいて千鳥足状に突設される高さ５〜２０μｍの四角柱状又は円柱状をなす支持凸部と、各支持凸部間の凹みから構成されるとともに、芯材表面を１周以上巻回される長さに形成され、
   前記ナーリングは、フィルムが層状に巻回された際、対向するフィルムをその内側から支持することにより、フィルム間にその幅方向全体にわたって間隙を形成し、前記ナーリングは、フィルムの幅方向の両端部に一対設けられていることを特徴とするフィルムロール。

Images