JP2005047671A - 無接触搬送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウェブを安定した浮上状態で効率良く搬送させる無接触搬送方法及び装置を提供する。
【解決手段】 ターンバー２３は、仕切板４０ａ，４０ｂにより、内部が３等分に分割されている。この分割された３つの部屋４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、それぞれの部屋間での空気の流れが遮断されている。また、これらの部屋４２ａ，４２ｂ，４２ｃには、各々にエアダクト４１ａ，４１ｂ，４１ｃが形成されており、各部屋に送風手段であるブロアにより空気が流入される。この空気の流入により、部屋４２ａ，４２ｂ，４２ｃの圧力が調節され、部屋４２ｂの内圧は、部屋４２ａ，４２ｃの内圧よりも高くなるように設定されている。各部屋の内圧は、外気圧よりも高くなるので搬送板３５に形成された複数の空気噴射口３９から空気が噴射される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、帯状材（ウェブ）を安定した浮上状態で無接触搬送する無接触搬送方法及び装置に関する。

感光性印刷版（ＰＳ版）製造ラインでは、アルミ等のウェブをローラにより搬送している。このとき、ウェブとローラとの接触によりウェブ表面に傷が生じ、品質故障が発生しやすいために、できるだけ工程に設置するローラの数を抑えたラインが好ましい。最良であるのは、ウェブを、その表面に接触することなく搬送する方法であり、無接触搬送方法としては、エアクッションを利用する方法などが考えられる。エアークッション方法による搬送装置は、ローラ搬送に代わる装置としたいために、これにはコンパクト性が求められる。そのために、１％以下の低開口率と高圧エア流出とを組み合わせてウェブを浮上させるターンバーを、直径３００ｍｍのローラとほぼ同サイズのコンパクトなものとしたエアクッション装置が提案されており（例えば、特許文献１参照）、市販もされている。
特開２０００−１６６４９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のターンバーを使用して、張力１０００Ｎでアルミウェブを１．０ｍｍ浮上させる場合、４００ｍｍ幅のアルミウェブを浮上させる時と比較して、１５００ｍｍ幅のアルミウェブを浮上させる時は、ターンバーの内圧が略１／２で良いため、必要な内圧に大きな差がある。このため、このターンバーを使用して幅４００〜１６５０ｍｍのアルミウェブを効率的に安定した浮上状態にすることが困難であった。

また、４００ｍｍ幅のアルミウェブからなるリーダーの浮上を満足させるためにブロアを選定すると広幅ウェブに対しては過剰な能力を持つブロアを選定する必要が有り、ランニングコストが増大するという問題があった。

上記問題を達成するために、本発明では、異なる幅のウェブに対して、安定した浮上状態で効率良く搬送するようにした無接触搬送方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無接触搬送方法は、ターンバーの搬送面に形成された吐出口から噴出する流体によりウェブを浮上させて搬送する無接触搬送方法において、ターンバーの内部を、搬送面の幅方向に対して複数の部屋に分割し、複数の部屋の内圧を、両端に位置する部屋から中央に位置する部屋に行くに従って高くして浮上搬送することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の無接触搬送装置は、搬送面に形成された吐出口から噴出する流体によりウェブを浮上させて搬送するターンバーを有する無接触搬送装置であり、ターンバーの内部を、搬送面の幅方向に対して複数に分割することにより複数の部屋を形成し、複数の部屋は、両端に位置する部屋から中央に位置する部屋に行くに従い、その内圧が高くなるように設定されていることを特徴とするものである。

また、前述の複数の部屋の内圧は、ウェブの幅に基づいて、送風手段を制御することにより調節されることを特徴とするものである。

前述の複数の部屋は３つの部屋で構成され、送風手段は中央に位置する部屋と、その両端に位置する部屋とに別個に設けられていることを特徴とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の無接触搬送装置は、搬送面に形成された吐出口から噴出する流体によりウェブを浮上させて搬送するターンバーを有する無接触搬送装置であり、搬送面の幅方向の端部よりも中央部の方が、搬送面に対する開口率が大きくなるように、吐出口が配置されていることを特徴とするものである。

本発明の無接触搬送方法及び装置によれば、異種幅のウェブでも安定した浮上状態で無接触搬送させることが可能となる。また、ターンバーを複数の部屋に分割して、複数の送風手段でそれらの内圧を調節する構成とした場合には、サイズの異なるウェブに対して適切な能力のブロアを選定することができるので、運転コストを低減することができる。

以下に図面を参照しながら本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明を実施したＰＳ版製造設備を示す概略図である。このＰＳ版製造設備１０は、表面処理装置１３と、水洗装置１４と、第１及び第２の塗布装置１５，１６と、第１及び第２の乾燥装置１７，１８とを有している。アルミニウム製のウェブ１１は供給元としてのウェブロール１９からウェブ送出機２０によって送出され、複数の搬送用ローラ２１により表面処理装置１３へ送られる。表面処理装置１３では、ウェブ１１の表面に付与される感光性化合物の塗布性及び密着性を向上させるための表面処理が施される。表面処理を施したウェブ１１は、水洗装置１４にて洗浄され、さらに、第１塗布装置１５により感光性塗布液が塗布される。

第１塗布装置１５にて塗布されたウェブ１１は第１乾燥装置１７に送られて、その塗布面が乾燥されるが、第１乾燥装置１７から第２塗布装置１６へのウェブ１１の搬送には、第１の実施形態である無接触搬送装置２２が用いられている。搬送手段としては複数のターンバー２３を用いている。ターンバー２３はウェブ１１を浮上させており、無接触でこれを搬送する。これにより、乾燥後でも付着性の高い塗布面は第２塗布装置１６に至るまで部材等に接触することなく乾燥処理を施されることになる。第２塗布装置１６で保護層用塗布液が塗布され、続く第２乾燥装置１８で乾燥処理を施されたウェブ１１は、複数の搬送用ローラ２４により搬送された後、ウェブ巻取機２５により巻芯２６に巻き取られる。ただし、本発明は図１に示す様態に依存するものではない。

図２は、第１の実施形態である無接触搬送装置２２の構成を示す概略図である。この無接触搬送装置２２は、５個のターンバー２３と、このターンバー２３へ空気の供給を行う送風手段である２つのブロア３０，３１と、このブロア３０，３１を駆動するモータ３２，３３と、このモータ３２，３３の駆動を制御する制御部３４で構成されている。

図３は、ターンバー２３の構成を示す斜視図である。ターンバー２３は、その正面、背面、及び上面を構成し、その断面形状がＵ字状に形成された搬送板３５と、ターンバー２３の側面を構成し、搬送板３５の両端を覆う２枚の側板３６，３７と、ターンバー２３の下面を構成し、搬送板３５の下端を覆う底板３８とで構成されている。

前述の搬送板３５は、円弧状に湾曲された曲面部３５ａと、曲面部３５ａの搬送方向における両端から延出する平面部３５ｂとから構成されている。この搬送板３５は、ウェブ１１を浮上搬送するために空気を噴射する噴射面であり、曲面部３５ａと平面部３５ｂの全面において、大きさの等しい空気噴射口３９が、縦横に所定のピッチで千鳥状に形成されている。本実施形態においては、空気噴射口３９のピッチは、縦１０．０ｍｍ、横１０．５ｍｍとなっている。ただし、本発明は、空気噴射口３９の形状やピッチに依存するものではなく、また、図中の空気噴射口３９は、図の煩雑さを避けるために、空気噴射口の大きさやピッチ等を誇張して表している。

また、ターンバー２３の内部は、２枚の仕切板４０ａ，４０ｂによって、等間隔に３つの部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃに分割されており、それぞれの部屋間の空気の流れが遮断されている。さらに、底板３８には、この分割された３つの部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃの各々に空気を供給するエアダクト４２ａ，４２ｂ，４２ｃが形成されている。このエアダクト４２ａ，４２ｂ，４２ｃから供給された空気が空気噴射口３９から噴射されることによりウェブ１１は浮上されて、ターンバー２３に無接触で搬送される。

また、制御部３４内には、周波数変換手段であるインバータ４５ａ，４５ｂが設けられており、さらに、この制御部３４には、操作者により操作される操作部４６ａ，４６ｂが接続されている。制御部３４は、この操作部４６ａ，４６ｂの操作に基づいて、インバータ４５ａ，４５ｂを制御してモータ３２，３３に供給される電圧の周波数を変化させて、モータ３２，３３の回転数を変化させる。これにより、ブロア３０，３１の送風量を適宜変化させることができるので、各部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃの内圧を細かく制御することができる。また、各部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃに圧力センサ（図示せず）を設け、制御部３４が部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃの圧力値を取得するようにしても良い。この場合は、制御部３４が、圧力センサからの測定値を取得して、各部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃの内圧をさらに細かく制御することができる。

また、ブロア３０，３１には、冷却部４７ａ，４７ｂが接続されている。この冷却部４７ａ，４７ｂは、吹出風冷却用クーラーであり、ブロア３０，３１から吹き出された空気が、この冷却部４７ａ，４７ｂで冷却されて、エアダクト４２ａ，４２ｂ，４２ｃを介して、３つの部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃの各々に冷却された空気が供給される。冷却部４７ａ，４７ｂの冷却設定温度は、次の第２塗布装置１６におけるウェブ１１の温度を適正となる温度にまで下げるように設定されている。

なお、本実施形態において、空気噴射面の幅Ｗ１は、１８００ｍｍ、ターンバー２３の幅Ｗ２は、６００ｍｍにされている。しかし、これらのサイズは、搬送するもののサイズによって適宜設計変更されるものである。また、ターンバー２３の配置位置は、本実施形態により限定されるものではない。

また、空気噴射面に形成されている空気噴射口３９において、空気噴射面の裏面側に突出された突出部が形成される際に生じる亀裂が開口とされており、この開口が空気の吐出口となっている。この吐出口は、プレスによって形成されているが、開口を設けるに適切な各種の公知の加工方法を用いることができる。

本実施形態における空気噴射面の開口率は、０．５５％にされているが、これに限定されず、開口率は、０．２５％以上５．０％以下であれば良い。ここで、開口率（％）＝（開口の総面積／搬送面の面積）×１００として計算している。

次に、ターンバー２３への空気の供給について説明を行う。制御部３４は、モータ３２，３３の駆動を制御して、ブロア３０，３１から空気を送出させる。これにより、ブロア３０，３１から送出される空気が、冷却部４７ａ，４７ｂ及びエアダクト４２ａ，４２ｂ，４２ｃを介して、部屋４１ａ，４１ｂ，４１ｃに冷却された空気が流入する。このブロア３０，３１のうち、一方のブロア３０は、エアダクト４２ｂに接続されており、ブロア３０から送出された空気が、エアダクトを介して部屋４１ｂに流入する。他方のブロア３１は、エアダクト４２ａ及びエアダクト４２ｂに接続されており、ブロア３１から送出された空気が、エアダクト４２ａ及びエアダクト４２ｃを介して部屋４１ａ，４１ｃ内に流入する。

また、ブロア３０から部屋４１ｂに流入する空気の流入量は、ブロア３１から部屋４１ａ及び部屋４１ｃに流入する空気の流入量よりも多くなるように、ブロア３０，３１の容量が選定されている。このため、部屋４１ｂの内圧は、部屋４１ａ，４１ｂよりも高くなる。このように、部屋４１ｂの内圧が、部屋４１ａ，４１ｃよりも高くなるように、システムの構成に対応して、適切な容量のブロアが選定される。

次に、上記構成の無接触搬送装置２２の作用について説明を行う。リーダーや狭幅のウェブ１１を搬送する場合と、広幅のウェブ１１を搬送する場合について、図４及び図５を用いて説明を行う。狭幅、例えば、幅４００ｍｍのウェブ４３を搬送する場合、図４に示すように、制御部３４がモータ３２を制御して駆動させることにより、ブロア３０から流出する空気がエアダクト４２ｂを介して、部屋４２ｂに流入する。この空気の流入により、部屋４２ｂ内の空気圧が上昇される。このため、ターンバー２３の外部の気圧よりも部屋４２ｂ内の気圧が高くなるので、部屋４２ｂに形成された空気噴射口３９から空気が噴射される。この時、部屋４２ｂの内圧は、３０ｋｐａ以上の内圧にされている。ただし、この内圧は、搬送するウェブの種類により、容量の異なるブロアを用いることにより変更されるものである。

この時、制御部３４は、モータ３３を駆動制御しないので、ブロア３１からは、空気が流出しない。このため、部屋４２ａ，４２ｃ内の空気圧は上昇することがなく、部屋４２ａ，４２ｃに形成された空気噴射口３９から、空気は噴射されない。

５個の全てのターンバー２３において、上述のように、部屋４２ｂに形成された空気噴射口３９から空気が噴射されるので、ウェブ４３は、ターンバー２３により浮上されて、無接触搬送される。

次に、広幅のウェブ１１を搬送する場合について説明を行う。広幅のウェブ、例えば１５００ｍｍのウェブ４４を無接触搬送する場合、図５に示すように、制御部３４は、モータ３２，３３の両方を駆動制御する。これにより、ブロア３０，３１から流出する空気が、エアダクト４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して、部屋４２ａ，４２ｂ，４２ｃ内に流入する。この空気の流入により、部屋４２ａ，４２ｂ，４２ｃ内の空気圧が上昇される。このため、ターンバー２３の外部の気圧よりも部屋４２ａ，４２ｂ，４２ｃ内の気圧が高くなるので、空気噴射面全体から、空気噴射口３９を介して空気が噴射される。この時、部屋４２ａ，４２ｃの内圧は１５ｋｐａ程度、４２ｂの内圧は、３０ｋｐａ以上の内圧にされている。ただし、この内圧は、搬送するウェブの種類により、容量の異なるブロアを用いることにより変更されるものである。

５個の全てのターンバー２３において、上述のように、空気噴射面の全体の空気噴射口３９から空気が噴射されるので、ウェブ４４は、ターンバー２３により浮上されて、無接触搬送される。

このように、ターンバー２３の中央部の部屋４２ｂの内圧を、狭幅のアルミウェブや、リーダーを搬送するのに必要なだけ内圧を高く設定し、その他の部屋４２ａ，４２ｃの内圧を製品幅に合わせて下げることで、サイズの異なるウェブ幅に対して適切な能力のブロアを選定することができるので、運転コストを低減することができる。

さらに、操作部４６ａ，４６ｂを操作することにより、ブロア３０，３１の回転数を変化させることにより、きめ細かい送風制御を行って適正な圧力と風量を得て、ターンバー２３に供給することにより、厚み０．１〜０．５ｍｍ×幅４００〜１６５０ｍｍまでのアルミウェブを１０００Ｎ以上の張力でよりエネルギー効率良く無接触搬送させることができる。

また、中央部の部屋４２ｂ用のブロア３０と、広幅用のブロア３１とを設置しているので、狭幅のアルミウェブやリーダー搬送中、もしくはライン停止中に、広幅用のブロア３１を停止することが可能となり、運転コストが低減される。さらに、部屋４２ａ，４２ｂ，４２ｃに流入する空気は冷却されているので、空気圧の上昇によって、空気が高温になることが防止されている。

前述の無接触搬送装置２２においては、ターンバー２３の中央部の内圧を両端部の内圧よりも高くするために、２基のブロア３０，３１を設けてターンバー２３の内圧に分布を持たせている。しかし、これに限るものではなく、無接触搬送装置を１基のブロアで構成しても良い。以下に、１基のブロアで無接触搬送装置を構成する場合について説明を行う。

図６は、第２の実施形態である無接触搬送装置５０の構成を示す概略図である。無接触搬送装置５０は、ブロア５１と、このブロア５１を駆動するモータ５２と、駆動モータ５２の駆動を制御する制御部５３と、圧力槽であるヘッダ５４と、このヘッダ５４内の圧力を調節する調節弁５５と、このヘッダ５４内の圧力を計測する圧力計であるＰＴ５６と、ＰＴ５６から圧力値を取得して、所定の圧力値となるように調節弁５５の開閉を制御する圧力調節計５７と、５個のターンバー６０とで構成されている。

ターンバー６０は、無接触搬送装置２２のターンバー２３と同様の構成にされており、詳しい説明は省略する。このターンバー５５には、ターンバー２３と同様に、エアダクト６１ａ，６１ｂ，６１ｃが設けられている。このエアダクト６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、減圧弁５８ａ，５８ｂ，５８ｃを介して、ヘッダ５４と接続されている。ただし、５個のターンバー６０は、無接触搬送装置２２と同様に、図２に示す位置に配置されている。

また、ブロア５１には、無接触搬送装置２２と同様に、このブロア５１を駆動するモータ５２を介して、制御部５３が接続されている。制御部５３が、モータ５２を駆動制御することにより、ブロア５１からヘッダ５４内に空気が流入して、ヘッダ５４内の圧力が上昇する。圧力調節計５７は、ＰＴ５６から圧力値を取得して、ヘッダ５４の内圧が、所定の圧力値となるように調節弁５５の開閉を制御する。これにより、ヘッダ５４内が所定の圧力に保持される。

減圧弁５８ａ，５８ｂ，５８ｃにおいて、両端の減圧弁５８ａ，５８ｃが、中央の減圧弁５８ｂよりも、減圧率が大きくなるように設定されている。このため、ターンバー６０の部屋６２ａ，６２ｃの内圧は、６２ｂの内圧よりも低くなり、ターンバー６０の内圧に分布を持たせることができる。

このように、ターンバー６０の中央部の部屋６２ｂの内圧を、狭幅のウェブや、リーダーを搬送するのに必要なだけ内圧を高く設定し、その他の部屋６２ａ，６２ｃの内圧を製品幅に合わせて下げることで、第１の実施形態の無接触搬送装置２２と同様の作用を得ることが可能であり、最適な浮上状態で効率良く無接触搬送することができる。

さらに、第１の実施形態の無接触搬送装置２２と同様に、制御部５３にインバータを設けても良い。この場合、ブロア５１の回転数を変化させることにより、きめ細かい送風制御を行って適正な圧力と風量を得て、ターンバー６０に供給することにより、厚み０．１〜０．５ｍｍ×幅４００〜１６５０ｍｍまでのアルミウェブを１０００Ｎ以上の張力でよりエネルギー効率良く無接触搬送させることができる。

また、第１の実施形態の無接触搬送装置２２と同様に、ブロア５１の前方に冷却部を配置しても良い。この場合は、ヘッダ５４内の空気温度の上昇を抑制することができる。

なお、本実施形態においては、ターンバー２３，６０を３つの部屋に分割しているが、これに限るものではなく、ターンバーをより多くの部屋に分割して、それぞれの内圧を調節することにより、異なる幅のウェブに対して、より安定した浮上状態を維持して効率良く無接触搬送を行うことができる。また、ターンバーを複数の部屋に分割するのは、等間隔でなくても良い。

本実施形態において、ウェブの浮上量をターンバーの内圧に分布を持たせることにより調節したが、これに限るものではなく、ウェブの浮上量は、ウェブを浮上させる方向に噴出する空気の流量に依存する現象を利用して、ターンバーの噴射面の幅方向の開口率に分布を持たせても良い。この場合は、リーダー搬送部にあたるターンバー中央部の開口率を大きくし、ターンバーの外側（ウェブのエッジ部）に向かって開口率を小さくしていくことで、前述のようにターンバーを分割する場合と同様に、最適な浮上状態で効率的に無接触搬送することが可能である。

本発明においては、ウェブ１１の厚みＴが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であって、搬送方向におけるウェブ１１に対する張力を５００Ｎ以上２０００Ｎ以下とすることが好ましく、５００Ｎ以上１５００Ｎ以下とすることが最も好ましい。この時の張力については、ターンバー２３, ６０の前後に配置されている駆動手段及びターンバー２３，６０の内圧により調節することが好ましい。また、搬送速度は、１ｍ／分以上２００ｍ／分以下とすることが好ましい。

本実施形態においては、第１塗布装置１５と第２塗布装置１６との間でウェブ１１を搬送し、第２塗布装置１６において、ウェブ１１が適正温度になるようにウェブ１１を冷却する装置に実施したが、他の乾燥装置や塗布装置等の各種装置でのウェブ搬送にも本発明を実施しても良い。

さらに、本実施形態では、ＰＳ版を無接触搬送する場合について説明を行ったが、これに限るものではなく、例えば、写真フイルム用基材、印画紙用のバライタ紙、録音テープ用基材、ビデオテープ用基材、フロッピー（登録商標）ディスク用基材など、連続した帯状で可撓性を有するものに適用可能である。

本発明を実施した印刷用感光性製版のＰＳ版製造工程の概略図である。 本発明の無接触搬送装置の構成を示す概略図である。 ターンバーの構成を示す斜視図である。 無接触搬送装置の作用を示す説明図である。 無接触搬送装置の作用を示す説明図である。 無接触搬送装置の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１１，４３, ４４ ウェブ
２２, ５０ 無接触搬送装置
２３, ６０ ターンバー
３０，３１, ５１ ブロア
３５ 搬送板
３６，３７ 側板
３８ 底板
３９ 空気噴射口
４０ａ，４０ｂ 仕切板
４１ａ, ４１ｂ, ４１ｃ エアダクト
４２ａ, ４２ｂ, ４２ｃ 部屋
４５ａ，４５ｂ インバータ
４６ａ，４６ｂ 操作部
４７ａ，４７ｂ 冷却部
６１ａ, ６１ｂ, ６１ｃ エアダクト
６２ａ, ６２ｂ, ６２ｃ 部屋

Claims (5)

1. ターンバーの搬送面に形成された吐出口から噴出する流体によりウェブを浮上させて搬送する無接触搬送方法において、
   前記ターンバーの内部を、前記搬送面の幅方向に対して複数の部屋に分割し、前記複数の部屋の内圧を、両端に位置する部屋から中央に位置する部屋に行くに従って高くして浮上搬送することを特徴とする無接触搬送方法。
2. 搬送面に形成された吐出口から噴出する流体によりウェブを浮上させて搬送するターンバーを有する無接触搬送装置において、
   前記ターンバーの内部を、前記搬送面の幅方向に対して複数に分割することにより複数の部屋を形成し、前記複数の部屋は、両端に位置する部屋から中央に位置する部屋に行くに従い、その内圧が高くなるように設定されていることを特徴とする無接触搬送装置。
3. 前記複数の部屋の内圧は、前記ウェブの幅に基づいて、送風手段を制御することにより調節されることを特徴とする請求項２記載の無接触搬送装置。
4. 前記複数の部屋は３つの部屋で構成され、前記送風手段は中央に位置する部屋と、その両端に位置する部屋とに別個に設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の無接触搬送装置。
5. 搬送面に形成された吐出口から噴出する流体によりウェブを浮上させて搬送するターンバーを有する無接触搬送装置において、
   前記搬送面の幅方向の端部よりも中央部の方が、前記搬送面に対する開口率が大きくなるように、前記吐出口が配置されていることを特徴とする無接触搬送装置。