JP2011190033A - サクションロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サクションロールによってフィルム状又はシート状の長尺基材を搬送する場合、吸着のムラ起因の吸着痕が問題となる場合があり、これを解決する方法の一つに吸着を全面均一に行える多孔質体サクションロールがある。しかし基材の非接触面よりエアーがリークしてしまうという問題がある。
【解決手段】１対のフレーム間に回転自在に支持され、回転自在である扇形多孔質体ブロックを複数接合した円筒状多孔質体（外筒）と、フレームに固定支持され、前記円筒状多孔質体（外筒）内部に嵌装され、サクション角を決定する開口部を持つ通気用内筒を備え、前記通気用内筒は片端を吸引ブロアに接続され、前記円筒状多孔質体（外筒）の接合面は通気不能であることを特徴とするサクションロール装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗工装置（コーター）、ラミネーター装置などに用い、フィルム状又はシート状の長尺基材を搬送するサクションロール装置に関するものである。

一般に、フィルム状又はシート状の長尺基材の搬送を行う方法には、一対のロールによって、基材をニップし、テンションを維持しつつ搬送を行うニップロール形式と、ロール表面に基材を吸着し、テンションを維持しつつ搬送を行うサクションロール形式がある。

例えばロールｔｏロールの塗工装置では、フィルムに塗工液を塗工した後、ドライヤー内部に搬送するには、搬送用駆動ロールとして、上記２形式のうちサクションロールが用いられる。ドライヤーの風速による影響や、テンションの変動による影響などを防止するため、基材をサクションロールに吸着させながら回転して搬送するのである。

サクションロールの種類の１つに、円筒形中空ロールに多数の貫通口があり、ロール内部より吸引し、基材を吸着するものがある。この形式は構造が簡単で安価に製作できるという利点があるが、吸着痕が基材に生じる問題が起こりやすい。

この対策として、特許文献１のように吸引孔を極めて小さくし、多数配置することで、吸着ムラを低減し、吸着痕を少なくする方法がある。しかしこの方法では、吸着面積も小さくなるため、基材の保持力を維持するためには、吸引ブロアが大容量のものが必要となり、高コスト化、スペースの増大等の問題がある。また近年の高機能フィルム製品は、薄膜化が進んでおり、基材厚が数十μｍ程度である場合、吸引孔を小さくした場合でも、吸着痕が生じてしまう場合が多い。

サクションロールにて吸着痕を解消する手段としては特許文献２、３のように多孔質体をロール表面に用い、吸着痕をできるだけ少なくする吸引を行う方法がある。

多孔質体でロール内部から吸引を行う場合、全周からエアーを吸引してしまうことにより、基材の非接触部からエアーがリークしてしまう。これを回避するためには、リークを防ぐ構造とするか、吸引量を大容量化する必要がある。

特許文献２においては、ロール内部に仕切りを設けることで、サクション角度を決定しているが、多孔質体の接合面でのシール部が無いために、エアーがリークしてしまい、サクション圧が低下してしまうため、吸引ブロアの大型化など対策を行う必要がある。

特許文献３においては、サクションロールのフィルム抱き角度を除いたサクションロール外周部を非接触シールにて覆うことで、サクション角度を決定する構造となっている。しかし、この方法では、非接触シール及びサクションロールを高精度に製作、設置するのが難しいという問題がある。

サクションロール装置を使用する際、使用する基材の幅は多岐にわたり、エアーのリークを防ぐためには、その都度吸引幅を変更する必要がある。しかしながら上記多孔質サクションロールでは基材幅に合せて吸引の幅を変更することは構造上困難である。

特許第３８７３１８２号公報 特開２００８−１３７８０４号公報 特許第３９５００４０号公報

サクションロールによってフィルム状又はシート状の長尺基材を搬送する場合、吸着のムラ起因の吸着痕が問題となる場合があり、これを解決する方法の一つに吸着を全面均一に行える多孔質体サクションロールがある。しかし多孔質体は、円周方向、軸方向ともに全面より吸引が行われるため、基材の非接触面よりエアーがリークしてしまうという問題がある。

そこで本発明では基材の非接触面にて吸引を行わない構造の多孔質体サクションロールを提供することを目的とする。

また上記サクションロールにおいてサクション幅が可変の構造にすることにより、基材幅の異なるフィルム状やシート状の長尺基材の搬送をエアーのリークなしに行える多孔質体を備えたサクションロールを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、フィルム状又はシート状の長尺基材を吸引しながら回転して搬送するサクションロール装置であって、１対のフレーム間に回転自在に支持され、扇形多孔質体ブロックを複数接合して形成された円筒状多孔質体（外筒）と、フレームに固定支持され、前記円筒状多孔質体（外筒）内部に嵌装され、サクション角を決定する開口部を持つ通気用内筒を備え、前記通気用内筒は、片端を吸引ブロアに接続され、前記円筒状多孔質体（外筒）の接合面は、通気不能であることを特徴とするサクションロール装置である。

請求項２の発明は、前記通気用内筒内部に、内筒内部を分断する１対の円柱状シール部材を設け、前記円柱状シール部材を軸方向にスライドさせることで開口部の幅を可変とし、サクション幅を変えることができることを特徴とする請求項１記載のサクションロール装置である。

本発明のサクションロール装置により、以下に示す効果がある。

請求項１では、サクションロールは、開口部をもつ通気用内筒の片端がフレームに固定支持されており、かつ、通気用内筒の同じ片端が吸引ブロアに接続されている。円筒状多孔質体（外筒）が回転自在になるように外装されており、円筒状多孔質体（外筒）は、複数の扇形多孔質体ブロックが接合されている。接合面は通気不能となっており、回転する際に、通気用内筒の開口部上の扇形多孔質体ブロックより吸引され、フィルム状又はシート状の長尺基材が吸着され、搬送することができる。この際、フィルムの抱き角度より、サクション角度が常に小さくなるようにすることで、エアーのリークがない構造となる。

サクションロールの吸着面が扇形多孔質体ブロックからなり、基材との接触面全体からムラなく吸引することができることにより、搬送するフィルム状又はシート状長尺基材に吸着痕が生じるという問題が起こらない。

通気用円筒の開口部から吸引を行うため、開口部上にある円筒状多孔質体（外筒）の各扇形多孔質体ブロックにより、フィルム状又はシート状長尺基材の吸着をすることができ
る。円筒状多孔質体（外筒）の回転により、開口部と扇形多孔質体ブロックの位置関係が変化するため、サクション角度がある一定の角度内となる。ここで常に、サクションロールの基材の抱き角度がサクション角度より大きくなるようにすることで、エアーのリークがなく吸着、連続搬送を行うことができる。

請求項２では、通気用円筒内部の円柱状シール部材を軸方向にスライドさせることにより、内筒開口部の開口幅が可変の構造になっている。これを扇形多孔質体ブロックの接合面にあわせて幅替することにより、サクション幅を変更することができる。これにより、一つのサクションロールで、幅の異なるフィルム状又はシート状長尺基材をエアーのリークなく吸着、搬送を行うことができる。

本発明のサクションロール装置の一例を示す縦断面図である。 本発明のサクションロール装置の一例を示す横断面図である。 本発明に係る円筒状多孔質体(外筒）の一例を示す説明図である。 本発明に係る通気用内筒と円柱状シール部材の一例を示す説明図である。 本発明に係る扇形多孔質体ブロックの一例を示す説明図である。 本発明に係る扇形多孔質体ブロックの接合状態の一例を示す説明図である。

以下に添付の図を参照にして、本発明の実施の形態を説明する。

図１、２は、本発明のサクションロール装置の構成の一例を示しており、図３〜６は図１、２に示すサクションロール装置を構成する各部材の構成の一例を示すものである。

図５に示す扇形多孔質体ブロック２を複数接合し、図３に示すような円筒状多孔質体（外筒）１を形成する。接合面８はエポキシ系接着剤又はガラスフリット接合等により接合され、接合面８において通気不能となっている。この円筒状多孔質体（外筒）１の片端には外筒側板４が設置され、円筒状多孔質体（外筒）１の側面のシールを行っている。もう一方の側面には外筒側軸３が設置され、円筒状多孔質体（外筒）１の側面のシールを行っている。

サクションロール外筒は、円筒状多孔質体（外筒）１、外筒側板４、外筒側軸３の３部材より構成される。

外筒側軸３は、フレーム用ベアリング１０を介してフレーム１３に回転自在に支持され、またこの軸が回転駆動源に接続されることにより、サクションロール外筒は基材搬送に合わせて回転を行う。

サクションロール外筒は、通気用内筒５に回転自在に嵌装され、外筒側板４が外筒用ベアリング１１を介し通気用内筒５に支持されている。通気用内筒の外径はサクションロール外筒の内径よりわずかに小さくなっており、回転に充分かつエアーのリークが最小限となる隙間が空いている。通気用内筒の片軸は、メカロック１４を介してフレーム１３に固定支持され、もう片軸は、外筒用ベアリング１１を介してサクションロール外筒の内部で支持されている。

通気用内筒は、図４に一例を示すように、円筒形状に開口部９がある形状で、片端は閉じており、もう片端は開放されており、この開放された片端に吸引ブロアが接続され、サクション内部が負圧となる。

図２は、サクションロール装置の横断面図である。通気用円筒５内部が負圧であり、開口部上にある複数の扇形多孔質体ブロック２にて吸引が行われる。円筒状多孔質体（外筒）は、接合面にて通気不能となっていることから、図２の斜線部のブロックにて吸引が行われる。この吸引する角度はサクション角度であり、このサクション角度が基材抱き角度Ｄより、小さくなるようにすることにより、基材２０と接しない外周面からのエアーのリークを防ぐことが可能となる。

基材２０を搬送する際、サクションロール外筒の回転により、サクション角度とサクション位置が変動するが、この変動が基材抱き角度Ｄより小さくすることで、エアーのリークなく吸着、連続搬送が行える。

通気用内筒５の内部には円柱状シール部材６があり、図４の矢印方向にスライドすることにより、開口部９の幅を可変とすることができる。図１に示すように円柱状シール部材６はボールねじ１８を回転させることによりスライド移動させる。ボールねじは通気筒１６に連結されており、これをスプロケット１５とチェーンまたはベルトにより、モータと連結し、回転数を制御することで位置決めができる。

開口部９の幅を扇形多孔質体ブロック２の接合面８に合わせて移動させることで、図１に示すようなサクション幅Ａ、Ｂ、Ｃが得られる。扇形多孔質体ブロックのサイズ、個数を実際に使用する基材幅に合わせて設計することで、任意の数、種類のサクション幅のサクションロールを製作することが可能となる。

サクションロール装置の円筒状多孔質体（外筒）１は、接合後、外周面、内周面ともに、研削、研磨を行うことで、真円度、真筒度の精度出しを行う。またこの際、接合面に段差をなくすことで、基材を吸着する際には、接合面起因の吸着痕が起こりにくくなる。

薄膜の基材を用いる場合は、接合面でわずかに吸着を行わない領域があると、基材に吸着痕が生じる場合がある。そのような基材を用いる場合は、図６のように外周部付近をわずかに接合しないことで、接合面においても吸着することが可能となり、吸着痕が生じない。この場合、エアーのリークが最小限になるように非接合部を可能なかぎり小さくする必要がある。

フィルム状又はシート状の長尺基材とは、石油系樹脂、天然系樹脂等から作成されたフィルム又はシートからなる基材である。またこれら基材の他に、合成紙、金属箔にも可能である。

本発明のサクションロール装置は、フィルム状又はシート状基材の搬送を行う塗工装置、ラミネーター装置、スリッタ装置、巻換装置、その他のロールｔｏロール搬送の装置に利用することが可能である。

１…円筒状多孔質体(外筒）
２…扇形多孔質体ブロック
３…外筒側軸
４…外筒側板
５…通気用内筒
６…円柱状シール部材
７…エアフロー
８…接合面
９…開口部
１０…フレーム用ベアリング
１１…外筒用ベアリング
１２…内筒用ベアリング
１３…フレーム
１４…メカロック
１５…スプロケット
１６…通気筒
１７…カップリング
１８…ボールねじ
１９…吸引部
２０…基材
２１…吸引ブロア
Ａ…サクション幅（大）
Ｂ…サクション幅（中）
Ｃ…サクション幅（小）
Ｄ…基材抱き角度
Ｅ…内筒開口部角度
Ｆ…サクションロール回転方向
Ｇ…ボールねじ回転方向
Ｈ…基材搬送方向

Claims (2)

1. フィルム状又はシート状の長尺基材を吸引しながら回転して搬送するサクションロール装置であって、１対のフレーム間に回転自在に支持され、扇形多孔質体ブロックを複数接合して形成された円筒状多孔質体（外筒）と、フレームに固定支持され、前記円筒状多孔質体（外筒）内部に嵌装され、サクション角を決定する開口部を持つ通気用内筒を備え、前記通気用内筒は、片端を吸引ブロアに接続され、前記円筒状多孔質体（外筒）の接合面は、通気不能であることを特徴とするサクションロール装置。
2. 前記通気用内筒内部に、内筒内部を分断する１対の円柱状シール部材を設け、前記円柱状シール部材を軸方向にスライドさせることで開口部の幅を可変とし、サクション幅を変えることができることを特徴とする請求項１記載のサクションロール装置。

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