JP2008081230A - ウエブ搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーンルーム内に設置されるウエブ搬送装置において、ウエブへの塵埃の付着を防止する。
【解決手段】 円筒形の搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させてウエブを浮上させながら搬送するウエブ搬送装置において、ウエブ搬送時に前記搬送ローラのウエブが巻き付く側とは反対側に、遮風板を設けたことを特徴とするウエブ搬送装置を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ウエブ搬送装置及び搬送方法に関するものであり、特に、エア圧を用いてウエブを非接触で搬送するウエブ搬送装置及び搬送方法に関する。

エア圧を用いてウエブを非接触で搬送するウエブ搬送装置は、特許文献１から６に開示されているように、種々の方式のものが考案されており、これらは、いずれも完全な非接触状態でウエブを搬送するものである。たとえば、特許文献１に開示されている装置では、ウエブの走行方向を変換する円弧状の搬送面に多数のエア噴出孔を形成し、このエア噴出孔から圧縮エアを噴出することによってウエブを浮上させて搬送している。そして、この装置ではエア噴出孔から噴出させたエアの圧力分布を均一化させるために、搬送面の前後位置に搬送面に連なるガイド板を設けている。また、特許文献２に開示されている装置では、上記構成の搬送面の前後位置にエア噴出孔から噴出させたエアを堰き止める部材を設けており、特許文献３に開示されている装置では、搬送面の前後位置にエア噴出口から噴出させたエアの流れを整流する整流板を設けている。更に、特許文献４に開示されている装置では、上記搬送面の両側位置に搬送板を設けている。また、特許文献５に開示されている装置では、エア噴出口から噴出させたエアの圧力分布を均一化させるために、エア噴出口が多数形成された搬送面の表面にウエブ幅方向に沿って多数のスリットを並列して設けており、また、特許文献６に開示された装置では、湾曲状態でウエブを支持している。

しかしながら、上記特許文献１から６に記載されたウエブを完全な非接触状態で搬送する装置では、エア圧の変動やウエブの搬送テンションの変動を受けやすく、ウエブの浮上量が変化しやすいという欠点を有している。そして、これによりウエブに蛇行や寄り、搬送速度ムラが生じて、ウエブが搬送面に接触し、ウエブの表面を損傷するという欠点を有していた。また、これらの方法は精密塗布工程の前後などに使用できないなど使用できる場所が制限されるという欠点も有している。このためこれらの問題を解決すべく、特許文献７では、搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させてウエブを浮上させ、浮上搬送されるウエブの両縁部をエッジローラで支持しながら搬送することを特徴とするウエブ搬送方法及び装置が開示されている。また、ウエブのカーリングを防止し、安定的に浮上搬送することができる装置として、特許文献８には、気体吹き出し面幅方向端部の上部に気体吹き出し箱を設置する無接触浮上搬送装置が開示されている。
特開昭６０−９３０５６号公報 特開昭６１−２０３０５５号公報 特開昭６２−１６７１６２号公報 特開昭６３−２２５０５８号公報 特開平２−１６３２５２号公報 特開平８−２４５０２８号公報 特開２００１−１０６４０２号公報 特開平５−３１７７９２号公報

しかしながら、特許文献７及び８に開示されている搬送装置では、搬送テンションの変動や浮上エア圧の変動により、ウエブが搬送面に接触して生じた塵埃がウエブに付着する問題を解決することができず、特に、クリーンルーム内にこの装置を設置した場合では、ウエブを浮上させるためのエアが搬送装置下部から漏れ出すことにより、クリーンルームの気流が乱れ、クリーンルーム内のクリーン度を低下させるといった問題点があった。

図１は、上記特許文献７に開示されている円筒状の搬送面にエア噴出孔の設けられたエアフローティングローラの斜視図を示す。ウエブ搬送装置のフローティングローラは、表面にエア噴出孔が設けられた外筒１１、内筒１２、不図示のエッジローラから構成されており、内筒１２より供給された圧縮エアが外筒１１に設けられたエア噴出孔より噴出することにより、フローティングローラの外筒１１に巻きつけられた不図示のウエブを浮上させ搬送することができる。また、フローティングローラには、近接して近接ローラ１３が設けられており、ウエブの搬送が円滑におこなうことができる構成のものである。

図２は、このエアフローティングローラの断面におけるエアの流れの状態を示す説明図である。ウエブ１５は、フローティングローラのエッジローラ１４を介し接触又は近接しており、エアフローティングローラの内筒１２より供給され外筒１１に設けられた噴出孔から噴出するエアにより浮上し搬送される。外筒１１には、円筒形の表面全面にわたり噴出孔が設けられており、図面では上方向にはウエブ１５が存在しているため、エアは図面では下方向に流れる。この下方向に流れ出るエアがクリーンルーム内の気流に乱れを生じさせ、塵埃をウエブ１５に付着させてしまうのである。尚、ウエブ１５は図面と平行な面にも存在しているため、流れ出すエアは、図面において下方向に強い気流となって流れ出る。このように生じた気流により、図２のように、周囲の空気が引き寄せられる（エゼクター効果）ことにより、誘引風が生じ、ウエブと搬送装置における接触面において生じた塵埃が、誘引風により移動し、ウエブ１５の塗布面側（ウエブの浮上面側）に付着してしまうのである。

又、通常のダウンフロータイプのクリーンルームでは、上から下へ流れる気流の風量や風速が一定しており気流の渦等が生じることはないが、上記のように特定領域のみ強い気流が生じると気流の渦等が発生し、これにより塵埃が特定の領域に溜まったり、溜まっている塵埃が巻き上げられたりして、クリーンルーム内のクリーン度を低下させるとともに、ウエブ１５表面に塵埃が付着し汚染してしまうのである。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、特に、クリーンルームの気流の流れに与える影響をできるだけ低減させ、ウエブに付着する塵埃をできるだけ防ぐとともに、クリーンルーム内のクリーン度の低下を防いだウエブ搬送装置及び搬送方法を提供するものである。

請求項１は、円筒形の搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させてウエブを浮上させながら搬送するウエブ搬送装置において、ウエブ搬送時に前記搬送ローラのウエブが巻き付く側とは反対側に、遮風板を設けたことを特徴とするウエブ搬送装置である。

請求項２は、前記ウエブ搬送装置は、クリーンルーム内に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のウエブ搬送装置である。

請求項３は、前記クリーンルームにおけるエアの流れる方向に対し、前記搬送ローラの搬送面の一部が略垂直に設置されていることを特徴とする請求項１又は、２に記載のウエブ搬送装置である。

請求項４は、前記遮風板の設置される位置は、前記搬送ローラから１０〔ｍｍ〕以上、１００〔ｍｍ〕以下離れた位置であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のウエブ搬送装置である。

請求項５は、前記搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットから噴出されるエアは、前記遮風板により、ウエブ幅の両端に向かう方向に流れることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のウエブ搬送装置である。

請求項６は、前記遮風板のウエブ幅方向の長さは、前記ウエブの幅よりも狭いことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のウエブ搬送装置である。

請求項７は、円筒形の搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させてウエブを浮上させながら搬送するウエブ搬送方法において、ウエブ搬送時に前記搬送ローラのウエブが巻き付く側とは反対側に、遮風板を設け、噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させながら搬送することを特徴とするウエブ搬送方法である。

請求項８は、前記搬送ローラは、クリーンルーム内に設置されており、前記クリーンルームにおけるエアの流れる方向に対し、前記搬送ローラの搬送面の一部が略垂直に設置されていることを特徴とする請求項７に記載のウエブ搬送方法である。

請求項９は、前記搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットから噴出されるエアは、前記遮風板により、ウエブ幅の両端に向かう方向に流れることを特徴とする請求項７又は、８に記載のウエブ搬送方法である。

請求項１０は、前記遮風板のウエブ幅方向の長さは、前記ウエブの幅よりも狭いことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のウエブ搬送方法である。

以上より、本発明におけるウエブ搬送装置及び搬送方法によれば、本発明に係る装置をクリーンルーム内に設置したとしても、クリーンルーム内の気流の流れに与える影響が少なく、ウエブに付着する塵埃を可能な限り防ぐことができるとともに、クリーンルーム内のクリーン度の低下を防ぐ効果がある。また、本発明に係る装置をクリーンルーム以外の場所に設置した場合であっても、ウエブに付着する塵埃を低減させることが可能である。

〔ウエブ搬送装置〕
本発明に係るウエブ搬送装置及び搬送方法について、添付図面に基づき説明する。

図３は、本発明に係るウエブ搬送装置のエアフローティングローラの断面におけるエアの流れの状態を示す説明図である。

具体的には、円筒状の表面にエアを噴出するための噴出孔が設けられた外筒２１、エアを供給する内筒２２、エッジローラ２４から構成されているエアフローティングローラのウエブ２５が巻きつけられている側とは反対側に遮風板２６を設けた構成のものである。このような構成にすることにより、図面において下方向に流れ出していた気流は、ウエブ２５の幅方向に沿うように流れ、左右に流れる。このように左右に流れる気流は、ダウンフロータイプのクリーンルームでは、上から下に流れる気流とともに流れる。これにより気流による渦等の発生を極力低減させることができ、ウエブ２５表面への塵埃の付着を軽減させることができる。

より詳細に図４、図５に基づき説明する。図４には、本発明に係るウエブ搬送装置の斜視図を示し、図５には、断面図を示す。エアフローティングローラは、内筒２２、外筒２１不図示のエッジローラから構成されている。内筒２２は中空状で、その周囲には多数の噴出孔が形成されている。この内筒２２の両端部は図示しない軸支持部によって固定支持されており、その両端部には、それぞれ図示しないエア供給配管が連結されている。また、外筒２１も円筒形の中空状であり内部には内筒２２が収納されている。この外筒２１の円筒形の搬送面（ウエブ搬送時にはウエブにより覆われる面）の表面には多数のエア噴出孔が形成されている。

このエアフローティングローラの下部には、遮風板２６が不図示の支持体により固定されている。この遮風板２６は、ウエブ２５幅方向の長さがウエブ２５幅よりも狭く形成されており、又、ウエブ２５進行方向の長さは、エアフローティングローラの前段と後段に設けられた２つの近接ローラ２３の間隔と、略同じ長さにより形成されている。また、エアフローティングローラと遮風板２６との距離Ｈは、１０〜１００〔ｍｍ〕が好ましく、発明者による実験では、この距離の範囲内であれば遮風板２６がウエブ２５と接触することなく、かつ、塵埃のウエブへの付着を抑制することができることが確認されている。尚、近接ローラ２３は、エアフローティングローラと略同形状のものであり、その両端軸部を図示しないベアリングにより回転自在により支持され、ウエブ２５の上面を接触支持している。

以上の構成によるウエブ搬送装置では、エアフローティングローラの内筒２２の両端より圧縮エアを供給すると、その圧縮エアは内筒２２に形成された不図示のエア噴出孔より内筒２２の外部にエアが噴出する。この噴出されたエアは、更に、外筒２１に設けられたエア噴出孔より外部に噴出し、この噴出したエアによりウエブ２５が浮上搬送される。

また、ウエブ２５搬送の際において、エアフローティングローラの前段と後段に設けられた近接ローラ２３によりウエブ２５の上面が支持されているため、エアフローティングローラの外筒２１の搬送面におけるウエブ２５の浮上量を安定させることができる。

以上の構成においては、エアフローティングローラの外筒２１の噴出孔より噴出したエアは、ウエブ２５の存在している方向では、ウエブ２５を浮上させるものの、エアはウエブ２５の存在していない方向に流れる気流を形成する。一方、ウエブ２５の存在していない外筒２１の噴出孔より噴出したエアは、そのまま流れ出す。

このためエアフローティングローラの外筒２１に設けられた噴出孔より噴出したエアは、ウエブ２５の存在していない方向に流れる気流となる。本発明に係るウエブ搬送装置では、この気流はエアフローティングローラ下部に設けられた遮風板２６により気流の流れる方向が変えられエアフローティングローラの軸方向、即ち、ウエブ２５幅方向に流れる気流となる。この後、この気流はエアフローティングローラの周囲から外部に流れ出し、クリーンルーム内を流れる気流と合流し、気流中に浮遊している塵埃は、気流とともにウエブ２５から離れた場所に運ばれ、ウエブ２５に付着することを防止することができるのである。

以上、本発明に係るウエブ搬送装置の構成では、クリーンルーム内の気流に乱れを生じさせることなく、簡単な構成で、ウエブ２５への塵埃の付着を防止することができる。

ここで、上記において説明した遮風板２６単体を設置した構成のウエブ搬送装置の他に、図６に示すように、外筒２２と内筒２２からなるエアフローティングローラと遮風板２６の間に別途平面板２７を設置した構成や、図７に示すように、外筒２２と内筒２２からなるエアフローティングローラと遮風板２６の間に湾曲板２８を設置した構成や、図８に示すように、外筒２２と内筒２２からなるエアフローティングローラと遮風板２６の間に多孔質体からなる多孔質板２９を設置した構成とすることにより、気流の流れを最適な流れとなるように調整することができる。

また、図９に示すように、上述したエアフローティングローラと遮風板２６との距離Ｈが、１０〜１００〔ｍｍ〕であることが望ましい理由は、距離Ｈが１００〔ｍｍ〕以上である場合には、気流が遮風板２６にあたった際に、気流が遮風板２６の面に対して垂直方向に流れを変えてしまい、これによりウエブ２５に塵埃が付着する場合がある。逆に、１０〔ｍｍ〕以下では、エア圧や搬送テンションの変動によりウエブ２５が振動した際に、ウエブ２５が遮風板２６と接触する等により、ウエブ２５の不良を招く場合があるからである。以上より、エアフローティングローラと遮風板２６との距離Ｈは、１０〜１００〔ｍｍ〕が望ましいのである。

更に、本発明に係るウエブ搬送装置がダウンフロータイプのクリーンルーム内に設置する場合においては、遮風板２６のウエブ２５幅方向の幅は、ウエブ２５の幅Ｐよりも狭く、エアフローティングローラの両側に設けられているエッジローラ２４の間隔Ｓよりも広いことが好ましい。この範囲の幅であれば、エアフローティングローラの外筒２１から噴出したエアが直接強い風量で下方向に流れることがなく気流の渦の発生を軽減することができ、また、クリーンルーム内を流れる気流の妨げにはならないからである。

本実施の形態におけるウエブ搬送装置の実施例について説明する。このウエブ搬送装置は、クリーンルーム内において、ウエブとの接触を避けて搬送したい印刷や写真感光材、光学補償フィルム、反射防止フィルム等の各種の機能性の光学フィルムの製造に用いることができるものである。

具体的には、ウエブ搬送装置におけるエアフローティングローラの外形はφ７５〔ｍｍ〕であり、エアフローティングローラに供給される供給エアの圧力は、５〜２０〔ｋＰａ〕 である。ウエブ２５の幅は、１０００〜１５００〔ｍｍ〕であり、厚さは、５０〜１００〔μｍ〕である。このウエブ２５の搬送速度は、２０〜５０〔ｍ／分〕であり、ウエブ２５の搬送テンションは、１００〜５００〔Ｎ／ｍ〕である。

このウエブ搬送装置のエアフローティングローラの下部に遮風板２６を設けた場合と、取り外した場合について、クリーンルーム内の塵埃の数の測定をパーティクルカウンターにより行った。この結果を図１０に示す。具体的には、０．５〔μｍ〕以下の塵埃の１立方フィートあたりの個数の測定を行ったものである。最初から３：４０頃までは、遮風板２６を設けた構成の本発明に係るウエブ搬送装置における場合の値である。この場合では、塵埃の数はきわめて少なくクリーンルーム内に殆ど塵埃が存在していない。よって、この状態ではウエブ２５に塵埃が付着し、ウエブ２５表面を汚染する可能性は殆どない。この後、遮風板２６を取り去ることにより、従来のウエブ搬送装置と同様の構成にした場合では、塵埃の数は上昇し、クリーンルーム内に塵埃が多数浮遊してしまう。従って、塵埃がウエブ２５上に付着し汚染する可能性が高くなってしまう。その後、７：００頃以降、再度、遮風板２６を設置した構成の本発明に係るウエブ搬送装置の場合では、再び、塵埃の数は極めて少なくなりウエブ２５に塵埃が付着し、表面を汚染する可能性は殆どなくなる。

以上より、エアフローティングローラ下部に遮風板２６を設けた構成の本発明に係るウエブ搬送装置では、クリーンルーム内のクリーン度を低下させることなく、かつ、ウエブ２５表面に塵埃等の付着をできるだけ防ぐことができる。

以上、本発明に係るウエブ搬送装置及び搬送方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行うことが可能である。

従来のウエブ搬送装置のエアフローティングローラの斜視図 従来のウエブ搬送装置におけるエアフローティングローラのウエブに平行な断面図 本発明に係るウエブ搬送装置におけるエアフローティングローラのウエブに平行な断面図 本発明に係るウエブ搬送装置のエアフローティングローラの斜視図 本発明に係るウエブ搬送装置におけるエアフローティングローラのウエブに垂直な断面図 本発明に係る別のウエブ搬送装置におけるエアフローティングローラのウエブに垂直な断面図 本発明に係る別のウエブ搬送装置におけるエアフローティングローラのウエブに垂直な断面図 本発明に係る別のウエブ搬送装置におけるエアフローティングローラのウエブに垂直な断面図 エアフローティングローラと遮風板との距離を説明する説明図 本発明に係る構成のウエブ搬送装置と従来の構成のウエブ搬送装置における塵埃の数によるクリーン度の測定結果

符号の説明

２１…外筒（エアフローティングローラ）、２２…内筒（エアフローティングローラ）、２３…近接ローラ、２５…ウエブ、２６…遮風板

Claims (10)

1. 円筒形の搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させてウエブを浮上させながら搬送するウエブ搬送装置において、
   ウエブ搬送時に前記搬送ローラのウエブが巻き付く側とは反対側に、遮風板を設けたことを特徴とするウエブ搬送装置。
2. 前記ウエブ搬送装置は、クリーンルーム内に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のウエブ搬送装置。
3. 前記クリーンルームにおけるエアの流れる方向に対し、前記搬送ローラの搬送面の一部が略垂直に設置されていることを特徴とする請求項１又は、２に記載のウエブ搬送装置。
4. 前記遮風板は、前記搬送ローラから１０〔ｍｍ〕以上、１００〔ｍｍ〕以下の距離離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のウエブ搬送装置。
5. 前記搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットから噴出されるエアは、前記遮風板により、ウエブ幅の両端に向かう方向に流れることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のウエブ搬送装置。
6. 前記遮風板のウエブ幅方向の長さは、前記ウエブの幅よりも狭いことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のウエブ搬送装置。
7. 円筒形の搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させてウエブを浮上させながら搬送するウエブ搬送方法において、
   ウエブ搬送時に前記搬送ローラのウエブが巻き付く側とは反対側に、遮風板を設け、噴出孔又は噴出スリットからエアを噴出させながら搬送することを特徴とするウエブ搬送方法。
8. 前記搬送ローラは、クリーンルーム内に設置されており、
   前記クリーンルームにおけるエアの流れる方向に対し、前記搬送ローラの搬送面の一部が略垂直に設置されていることを特徴とする請求項７に記載のウエブ搬送方法。
9. 前記搬送ローラの搬送面に形成された噴出孔又は噴出スリットから噴出されるエアは、前記遮風板により、ウエブ幅の両端に向かう方向に流れることを特徴とする請求項７又は、８に記載のウエブ搬送方法。
10. 前記遮風板のウエブ幅方向の長さは、前記ウエブの幅よりも狭いことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のウエブ搬送方法。

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