JP2007161387A - ウェブの浮上搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェブを非接触で浮上搬送する際に、装置の本体表面上で発生するウェブのバタツキを抑えることができるウェブの浮上搬送装置を提供する
【解決手段】ターンバー４２のバー本体表面に多数形成された噴出孔４２Ｄから噴出される流体により、走行するウェブ３２をバー本体表面上で浮上支持しながら浮上搬送するウェブの浮上搬送装置２４において、バー本体表面上に、ウェブ３２のエッジから所定の距離をもって、少なくとも片側に設置したノズル４４を備え、ウェブ３２に発生するバタツキを抑制するように、ウェブ３２の幅方向からバー本体表面とウェブ３２との間に、ノズル４４から流体を吹き付ける。
【選択図】 図２

Description

本発明はウェブの浮上搬送装置に係り、特に平版印刷版の製造ラインにおいて記録層が塗布されたウェブの表面と裏面とをローラに接触させることなく表裏反転搬送するためのウェブの浮上搬送装置に関する。

平版印刷版の製造工程は、まず、アルミニウム製の帯状薄板（アルミニウムウェブ）に砂目立てを実施し、次に、このアルミニウムウェブに、塗布装置により感光層又は感熱層等の記録層を塗設して帯状の平版印刷版原反を製造する。次いで、この平版印刷版原反を所定の大きさに裁断することによって平版印刷版が製造される。このような平版印刷版を製造する製造ラインでは、アルミニウムウェブの搬送は多数のパスローラによるローラ搬送が一般的に行われている。

一方、既設ラインとは異なる新設ラインを、既設ラインに設置する場合には相応のスペースが必要であるが、一般に既設ラインは設置スペースが限られており、また従来製品を製造していることから工期も限られ、新設ラインの設置には大きな困難を伴う。

そこで、設置スペースの不足を解消するとともに工期短縮を目的として、アルミニウムウェブの方向転換装置が開発されている。この方向転換装置は、新設ラインを既設ラインと並列に設置し、ウェブの搬送方向を方向転換して既設ラインから引き出すとともに新設ラインに導き、新設ラインで所定の工程を経た後、既設ラインに戻すことにより上述した目的を達成している。

また、平版印刷版の製造ラインでは、アルミニウムウェブはパスローラによって搬送されているが、新規に導入される商品について、その製造ラインの途中では、非常に脆弱な表面を持ったウェブの搬送が必要とされるため、工程の所定の部分においては、ウェブを非接触で搬送することが要求されている。

また、非接触でウェブの搬送方向を転換する手段については、本体表面に多数の噴出孔が形成されたターンバーと称される浮上搬送装置の本体に、ウェブを螺旋状に巻き掛けて浮上搬送させながら方向転換する手段が知られている。このような浮上搬送装置では、ウェブの両側エッジ部において、ターンバーと、その前後でウェブを支持する部材（例えばパスローラ）との間で、距離の長い側のエッジと短い側のエッジができ、その長い側のエッジの張力が短い側のエッジの張力よりも低い関係で、長い側のエッジにバタツキが発生するという事象が発生する。このようにウェブにバタツキが発生すると、ウェブがターンバーの本体表面に接触することにより、ウェブに傷が発生し、また、接触により塵埃が発生して製造環境を汚してしまうという問題があった。

そこで、このような問題を解消するために、特許文献１ではターンバーのウェブ入口／出口付近に邪魔板を設けたり、また、特許文献２ではターンバーのウェブ入口／出口付近に、ターンバーから噴出した空気をウェブの長手方向に沿って導く案内板を設けたり、更に、特許文献３ではターンバーの表面のバタツキが生じやすい部分の開口率を上げたり、更にまた、特許文献４ではウェブがばたつく位置の付近にスタビライザを設けたりすることによりウェブのバタツキを夫々防止している。

特許文献１〜４の何れの装置も、ウェブとターンバーとの間を流れる空気が、ウェブのターンバー入口／出口から放出される際に発生するウェブのバタツキを抑制することを目的とした装置である。
特開平９−２９５７２７号公報 特開平９−２９５７３９号公報 特開２００３−６３７１０号公報 特開２００３−６３７１１号公報

しかしながら、ウェブの浮上搬送の条件によっては、ウェブとターンバーとの間を流れる空気が、ウェブの幅方向に流れ、ウェブの両エッジからターンバー上に放出される際にバタツキが発生する場合がある。この場合、特許文献１〜４の装置では、その構成上、ウェブのバタツキを抑制することができないという欠点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ウェブを非接触で浮上搬送する際に、本体表面上で発生するウェブのバタツキを抑えることができるウェブの浮上搬送装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、本体表面に多数形成された噴出孔から噴出される流体により、走行するウェブを前記本体表面上で浮上支持しながら浮上搬送するウェブの浮上搬送装置において、前記本体表面上に、前記ウェブのエッジから所定の距離をもって、少なくとも片側に設置した流体噴出手段を備え、ウェブに発生するバタツキを抑制するように、ウェブの幅方向から本体表面とウェブとの間に、前記流体噴出手段から流体を吹き付けることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、本体表面の多数の噴出孔から噴出する流体によって、ウェブを浮上支持しながら搬送する非接触式の浮上搬送装置において、浮上搬送装置の本体表面上を走行するウェブのバタツキ部分のエッジ付近に、ウェブのエッジから一定の距離を離し、ウェブの幅方向から本体表面とウェブとの間に、高圧の流体を吹き付ける流体噴出手段を設ける。この流体噴出手段からの高圧の流体が、本体表面とウェブとの間の横方向（ウェブの幅方向）から流れる流体の流れを規制することによって、ウェブに発生するバタツキを抑制できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記流体噴出手段から噴出する流体の圧力が、前記浮上搬送装置の本体表面から噴出する流体の圧力よりも高く設定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、流体噴出手段から噴出する流体の圧力が、浮上搬送装置の本体表面から噴出する流体の圧力よりも高く設定されているので、本体表面とウェブとの間の横方向（ウェブの幅方向）から流れる流体の流れを、流体噴出手段から噴出する流体によって規制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記浮上搬送装置の前記本体表面に前記ウェブを螺旋状に巻き掛けて浮上支持することにより、ウェブの走行方向を変更することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、浮上搬送装置を方向転換装置として兼用したので、ウェブの製造ライン設備を簡素化することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記流体噴出手段は、前記本体表面にウェブが螺旋状に巻き掛けられることにより発生する、走行ウェブのテンション緩み側に設置されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、方向転換装置に設置される流体噴出手段を、走行ウェブのテンション緩み側に設置したので、方向転換装置の本体表面上で発生する走行ウェブのバタツキを抑制できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４において、前記流体噴出手段は、前記浮上搬送装置によって浮上搬送される前記ウェブの幅方向に案内手段を介して移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４のうちいずれか一つに記載のウェブの浮上搬送装置。

請求項５に記載の発明によれば、流体噴出手段を案内手段を介して移動可能に設けたので、ウェブエッジに対する流体噴出手段の位置を任意の位置に調整することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１、２、３、４又は５において、前記浮上搬送装置に対して、前記流体噴出手段を移動させるとともに所定の位置で保持可能な移動保持手段が設けられたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、ノズルを流体噴出手段によって所定の位置に移動させるとともに、その位置で保持することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６において、前記浮上搬送装置のウェブ搬送方向上流側には、ウェブ幅方向位置検出手段が設けられ、ウェブ幅方向位置検出手段により検出したウェブの幅方向位置情報に基づいて、前記移動保持手段により、前記流体噴出手段をウェブのエッジに対して所定の位置に追従させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、流体噴出手段は、本体表面とウェブとの間から流れる流体の流れを規制するのが目的であるから、ウェブのエッジと流体噴出手段との距離が、所定の長さより長くなると、ウェブのエッジに吹き付けられる流体の圧力が低下し、ウェブのバタツキ抑制効果が低減する。これとは逆に、流体噴出手段がウェブのエッジに接近し過ぎると、ウェブの幅変更や蛇行時にウェブのエッジに流体噴出手段が衝突する懸念がある。このため、流体噴出手段は、ウェブのエッジから所定の位置を保つ必要がある。この機能を満足するため、浮上搬送装置の本体の上流側にウェブ幅方向位置検出手段を設け、流体噴出手段は、このウェブ幅方向位置検出手段よって得られたウェブの幅方向位置情報に基づき、移動保持手段によってウェブのエッジから一定の距離を保持しながら追従する。

以上説明したように本発明に係るウェブの浮上搬送装置によれば、走行ウェブの幅方向から本体表面とウェブとの間に、流体噴出手段から流体を吹き付けたので、ウェブを非接触で浮上搬送する際に、ウェブのバタツキを抑えることができる。これにより、ウェブと本体表面との接触を防止でき、高品質のウェブ製品を製造できる。

以下添付図面に従って、本発明に係るウェブの浮上搬送装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、実施の形態のウェブの浮上搬送装置が設置された平版印刷版原反の製造ライン１０の全体図が示されている。なお、本発明のウェブの浮上搬送装置は、平版印刷版用原反の製造ライン１０に設置することに限定されるものではない。

図１に示すように、平版印刷版用原反の製造ライン１０は、主として、表面処理装置１２、水洗装置１４、第１塗布装置１６、第１乾燥装置１８、第２塗布装置２０、及び第２乾燥装置２２を備え、第１乾燥装置１８と第２塗布装置２０との間に、ウェブを非接触方式で反転させるウェブの浮上搬送装置２４が設けられる。なお、図１における符号２８、３０はダンサーローラ機構である。

ウェブ３２（例えば長尺状のアルミニウムウェブ）は、送出機３４にロール状に巻回された状態でセットされる。この送出機３４から連続的に送り出されたウェブ３２は、表面処理装置１２において表面処理が施される。表面処理が施されたウェブ３２は、水洗装置１４において洗浄された後、第１塗布装置１６に送られてウェブの下面に感光層又は感熱層等の記録層（塗布面）が塗設される。記録層が塗設されたウェブ３２は、第１乾燥装置１８に送られて記録層が乾燥される。ここで記録層が乾燥されたウェブ３２は、第２塗布装置２０によって記録層の上に保護層が塗設される。この第１乾燥装置１８から第２塗布装置２０に搬送される途中で浮上搬送装置２４によりウェブ３２の表裏が反転される。これは、第１塗布装置１６によって塗設された脆弱な記録層の上に、第２塗布装置２０によって強固な保護層を塗布する訳であるが、保護層を塗布する前に、記録層をパスローラ等に接触させないようにするためである。したがって、第１塗布装置１６によって記録層が塗設され、第１乾燥装置１８によって乾燥されたウェブ３２は、浮上搬送装置２４によってウェブ３２の表裏が反転され、記録層が上を向くようにして第２塗布装置２０に送られる。そして、ウェブ３２は、第２乾燥装置２２によって保護層が乾燥された後、巻取装置３６によって巻き取られる。

実施の形態で説明するウェブ３２は、寸度的に安定なアルミニウム又はその合金（例えば珪素、銅、マンガン、マグネシウム、クロム、亜鉛、鉛、ビスマス、ニッケルとの合金）を用いることができる。通常は、アルミニウムハンドブック第４版（１９９０、軽金属協会発行）に記載の従来公知の素材、例えば、ＪＩＳ Ａ ｌ０５０材、ＪＩＳ Ａ ｌｌ００材、ＪＩＳ Ａ ３１０３材、ＪＩＳ Ａ ３００４材、ＪＩＳ Ａ ３００５材または引っ張り強度を増す目的でこれらに０．１ｗｔ％以上のマグネシウムを添加した合金を用いることができる。

表面処理装置１２における表面処理としては、例えばウェブ３２がアルミニウム板の場合、その表面を目的に応じて各種処理を施すのが通例である。一般的な処理方法としては、アルミニウム板をまず脱脂又は電解研磨処理とデスマット処理によりアルミ表面の清浄化を行う。その後に、機械的粗面化処理又は／及び電気化学的粗面化処理を施すことにより、アルミニウム板の表面に微細な凹凸を付与する。なお、この時に更に化学的エッチング処理とデスマット処理を加える場合もある。その後、アルミニウム板表面の耐摩耗を高めるために陽極酸化処理が施され、この後、アルミニウム表面は必要に応じて親水化処理または／及び封孔処理が行われる。

ウェブの浮上搬送装置２４は図２に示すように、装置本体を構成するターンバー４２、ウェブ３２のエッジのバタツキが発生している部分に、ウェブ３２を挟んでウェブ３２の幅方向に高圧の流体を吹き付けるノズル（流体噴出手段）４４、４４、ノズル４４、４４がターンバー４２上の任意の位置に移動するようにノズル４４、４４を案内する直動ガイド（案内手段）４６、４６、ノズル４４、４４を保持しノズル４４、４４を直動ガイド４６、４６に沿ってターンバー４２上の任意の位置に移動させ保持する駆動装置（移動保持手段）４８、４８、ターンバー４２の上流側に設置されウェブ３２の幅方向位置情報を検出する検出装置５０、及び検出装置５０から得た位置情報を基にノズル４４、４４の位置がウェブ３２のエッジから所定の位置に保持されるように、駆動装置４８のモータ４９を制御するコントローラ５２を備えている。

ターンバー４２は図３の如く、バー本体４２Ａの表面（本体表面）に、ウェブ３２が斜めに巻き掛けられることによりウェブが９０角度捻じられるとともに方向転換される。これにより、第１乾燥装置１８から第２塗布装置２０に搬送される途中でウェブ３２の表裏が反転される。

ターンバー４２は縦断面が略半円筒状に形成された中空の箱体であり、バー本体４２Ａの長手方向の両端部には閉止板４２Ｂ、４２Ｂが固着されている。バー本体４２Ａの全表面のうち、斜めに巻き掛けられるウェブ３２の幅よりも少し広い表面部分が噴出面４２Ｃとされ、噴出面４２Ｃには多数の噴出孔４２Ｄ、４２Ｄ…が縦横に所定のピッチで形成される。

また、閉止板４２Ｂ、４２Ｂには、中空のバー本体４２Ａ内に空気を図中矢印Ａ方向に供給するエアダクト４２Ｅ、４２Ｅが設けられており、エアダクト４２Ｅ、４２Ｅから供給された空気が、ベアリング面であるバー本体４２Ａの表面に形成された多数の噴出孔４２Ｄ、４２Ｄ…から噴射されることにより、ターンバー４２に巻き掛けられたウェブ３２は浮上されて非接触で搬送される。

ターンバー４２によってウェブ３２を安定して浮上搬送させるには、噴出面４２Ｃの開口率（噴出面全体の総面積に対する噴出孔４２Ｄの合計面積）を０．２〜１．２％の範囲内に設定することが好ましく、より好ましい範囲は０．３〜１．０％である。また、ターンバー４２の内部の静圧は０．５〜３０ｋＰａの範囲が好ましく、より好ましい範囲は１〜２０ｋＰａの範囲である。更に、噴出面４２Ｃから噴出される空気量は１０〜２００ｍ3 ／ｍｉｎの範囲が好ましく、より好ましい範囲は２０〜１８０ｍ3 ／ｍｉｎの範囲である。

なお、ターンバー４２に空気を供給することで説明したが、空気に限定することはなく、例えば窒素ガス等のような安全なガスであれば使用することができる。また、ウェブ表面に悪影響を与えない場合は、水・有機溶剤等の液体でもよい。ノズル４４から噴射される流体も同様である。また、ターンバー４２の断面形状は、図３に示した略半円筒形に限定されるものではなく、円筒形、楕円形、半楕円形であってもよい。

一方、ノズル４４は図４に示すように、ウェブ３２とバー本体４２Ａとの間の隙間にウェブ３２の幅方向に高圧エアを供給可能な位置に配置される。また、ノズル４４は、エアが帯状に拡散して噴射するように、スリット又は小径の孔が並設された噴射口を有するものが使用される。また、ノズル４４の噴射口の形状は、ウェブ３２の斜め走行方向に沿った傾斜形状が好ましいが、汎用のエアノズルを使用してもよい。

更に、ノズル４４の噴射圧力Ｐ1は、ターンバー４２の噴射圧力Ｐと比較して、５×Ｐ≦Ｐ1≦５０×Ｐの範囲が好ましく、１０×Ｐ≦Ｐ1≦４０×Ｐの範囲がより好ましい。

また、ノズル４４の噴射風量は、０．１〜１ｍ3／ｍｉｎの範囲が好ましく、０．２〜０．８ｍ3／ｍｉｎの範囲がより好ましい。

一方、ノズル４４からウェブ３２のエッジまでの距離は、１０〜１５０ｍｍの範囲が好ましく、２０〜１００ｍｍの範囲がより好ましい。

ノズルの直動ガイド４６、精度の観点から精密直動機構が望ましいが、これに限定されるものではない。ノズルの駆動装置４８は、ノズル３４４の停止位置精度の観点からボールねじや平ギヤ、タイミングベルトとサーボモータによるアクチュエータを組み合わせた機構が望ましいが、油圧・空圧シリンダを用いた機構でも適用できる。

また、ノズル３２の幅方向検出装置５０は、搬送対象が非透明である場合には、光電管式でもよいが、プラスチックフィルム等のように透明である場合には、超音波式、エア式等の他の方式で検出するようにしてもよい。コントローラ５２は、幅方向検出装置５０より得た、ウェブ３２の幅方向位置情報を基に、ノズル４４からウェブ３２のエッジまでの距離を、ノズル４４の駆動装置４８を用いて所定の設定値に調整する。

・搬送対象
：平版印刷版製造工程のアルミニウムウェブ、幅１０００ｍｍ×厚み０．３ｍｍ
・搬送条件
：ライン速度１００ｍ／ｍｉｎ、テンション１０００Ｎ／ｍ（ウェブ幅）
・ターンバー断面形状
：半円形
・ターンバー内圧
：１０ｋＰａ
・ノズル噴射圧力
：０．５ＭＰａ
・ノズル噴射風量
：０．２ｍ3／ｍｉｎ
・ノズル端部からウェブエッジまでの距離
：５０ｍｍ
・測定点
：図５に示すターンバー上のウェブ３２のＡ〜Ｆ点の計６点。ウェブ３２のテンションが緩む位置は特にＤ、Ｅ点である。

・比較対照
：ノズル有り…Ａ、ノズル無し…Ｂ（図６参照）
・比較項目
：ウェブのバタツキ振幅（図６参照。エラーバー状に振幅を表現）
なお、図６は横軸に測定点Ａ〜Ｆが示され、縦軸には浮上量（バタツキ量）が示されている。

例えば、測定点Ａにおけるノズル無しのバタツキ量上限は約４ｍｍであり、バタツキ量下限は約２ｍｍであった。これに対して、測定点Ａにおけるノズル有りの場合には、ほとんどバタツキが発生しなかった。また、測定点Ｂにおけるノズル無しのバタツキ量上限は約１０ｍｍであり、バタツキ量下限は約５ｍｍであった。これに対して、測定点Ｂにおけるノズル有りのバタツキ量上限は約７ｍｍであり、バタツキ量下限は約６ｍｍであった。また、測定点Ｃにおけるノズル無しのバタツキ量上限は約１０ｍｍであり、バタツキ量下限は約６ｍｍであった。これに対して、測定点Ｃにおけるノズル有りのバタツキ量上限は約１０ｍｍであり、バタツキ量下限は約８ｍｍであった。また、測定点Ｄにおけるノズル無しのバタツキ量上限は約９ｍｍであり、バタツキ量下限は約０．５ｍｍであった。これに対して、測定点Ｄにおけるノズル有りのバタツキ量上限は約８ｍｍであり、バタツキ量下限は約６ｍｍであった。また、測定点Ｅにおけるノズル無しのバタツキ量上限は約１０ｍｍであり、バタツキ量下限は約５ｍｍであった。これに対して、測定点Ｅにおけるノズル有りのバタツキ量上限は約６．５ｍｍであり、バタツキ量下限は約７．５ｍｍであった。また、測定点Ｆにおけるノズル無しのバタツキ量上限は約６ｍｍであり、バタツキ量下限は約４ｍｍであった。これに対して、測定点Ｆにおけるノズル有りのバタツキ量上限は約５ｍｍであり、バタツキ量下限は約４ｍｍであった。

（結果）
実施の形態に基づく場合、図６に示したノズル有りのＡの如く、ノズル無しのＢと比較してバタツキ量が明確に低減したことが判明した。

本発明のウェブの浮上搬送装置が設置された平版印刷版の製造ラインの一例を示す全体構成図 ウェブの浮上搬送装置の構造図 ウェブの浮上搬送装置のターンバーの構造を示した斜視図 ウェブ及びターンバーに対するノズルの配置位置を示した説明図 ターンバーに対するウェブの測定点を示した説明図 図６の測定点におけるウェブのバタツキ量を示したグラフ

符号の説明

１０…平版印刷版の製造ライン、１２…表面処理装置、１４…洗浄装置、１６…第１塗布装置、１８…第１乾燥装置、２０…第２塗布装置、２２…第２乾燥装置、２４…浮上搬送装置、２８、３０…ダンサーローラ機構、３２…ウェブ、３４…送出機、３６…巻取機、４２…ターンバー、４４…ノズル、４６…直動ガイド、４８…駆動装置、５０…検出装置、５２…コントローラ

Claims (7)

1. 本体表面に多数形成された噴出孔から噴出される流体により、走行するウェブを前記本体表面上で浮上支持しながら浮上搬送するウェブの浮上搬送装置において、
   前記本体表面上に、前記ウェブのエッジから所定の距離をもって、少なくとも片側に設置した流体噴出手段を備え、ウェブに発生するバタツキを抑制するように、ウェブの幅方向から本体表面とウェブとの間に、前記流体噴出手段から流体を吹き付けることを特徴とするウェブの浮上搬送装置。
2. 前記流体噴出手段から噴出する流体の圧力が、前記浮上搬送装置の本体表面から噴出する流体の圧力よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のウェブの浮上搬送装置。
3. 前記浮上搬送装置の前記本体表面に前記ウェブを螺旋状に巻き掛けて浮上支持することにより、ウェブの走行方向を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のウェブの浮上搬送装置。
4. 前記流体噴出手段は、前記本体表面にウェブが螺旋状に巻き掛けられることにより発生する、走行ウェブのテンション緩み側に設置されることを特徴とする請求項３に記載のウェブの浮上搬送装置。
5. 前記流体噴出手段は、前記浮上搬送装置によって浮上搬送される前記ウェブの幅方向に案内手段を介して移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４のうちいずれか一つに記載のウェブの浮上搬送装置。
6. 前記浮上搬送装置に対して、前記流体噴出手段を移動させるとともに所定の位置で保持可能な移動保持手段が設けられたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５のうちいずれか一つに記載のウェブの浮上搬送装置。
7. 前記浮上搬送装置のウェブ搬送方向上流側には、ウェブ幅方向位置検出手段が設けられ、ウェブ幅方向位置検出手段により検出したウェブの幅方向位置情報に基づいて、前記移動保持手段により、前記流体噴出手段をウェブのエッジに対して所定の位置に追従させることを特徴とする請求項６に記載のウェブの浮上搬送装置。

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