JP2021134017A - シート状物の加熱制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状物を熱ロールを用いて加熱する際の加熱制御を可能にし、またライン停止時における過加熱を回避することのできる、シート状物の加熱制御装置の提供を課題とする。【解決手段】巻き付けたシート状物と熱ロールとの接触部とは反対側の、加熱前、加熱後のシート状物の熱ロールとの接触面同士が対向して形成される、熱ロール近傍の空間において、熱ロールと平行に一対のシート状物保持ロールを備えており、支持機構は、シート状物保持ロールを支える支持棒を使って、シート状物保持ロールを、熱ロールの周面に接触させることなく熱ロールの周りを周回移動可能であって、周回移動によるシート状物の保持によって、シート状物の熱ロール周面との接触面積を変更可能であって、さらに熱ロールの周面からの離隔が可能であることを特徴とする、シート状物の加熱制御装置。【選択図】図１

Description

本発明は、加熱制御装置に係るものである。特にプラスチックフィルム、プラスチックシート、紙、布またそれらを用いた積層体などのシート状物を、熱ロールを用いて加熱する際の加熱制御、また低速走行やライン停止時におけるシート状物の過加熱を防止することのできる、シート状物の加熱制御装置に関するものである。

プラスチックフィルム、プラスチックシート、紙、布またそれらを用いた積層体などのシート状物を、貼り合わせ加工、型押し加工などを目的として加熱しようとする場合には、ヒーターや熱風を用いて加熱する方法のほか、熱ロールに接触させて加熱する方法がとられることがある。

一般には、金属製のロールを加熱して、シート状物を円筒形のロール表面に巻き付け、接触させて加熱する方法がとられるが、これはシート状物を直接熱ロールに接触させる方法が、ロールツーロールの工程において、加熱を容易に、かつ正確に安定して行うことに効果的であるという理由による。

また、シート状物を熱ロールに巻き付けて走行させることによって、カールや不均一な収縮を抑えられる利点も有する。特に複数の熱ロールに連続して巻き付けてシート状物を搬送することは、生産効率や熱効率の点で有利であり、広く行われている。

しかしながら、熱ロールに巻き付けて加熱する方法は、例えば加熱の精密な制御は得意とするところではなく、搬送速度によって加熱効率も変化してしまうことに加えて、金属ロールの温度変更をしようとすれば、温度の安定に時間と煩雑さを伴い、容易で安定した制御方法が求められていた。

あるいは、シート状物の搬送速度を、通常の運転条件とはかけ離れて落とした場合、あるいは搬送が停止した状態においては、過加熱の恐れがあった。

すなわち過加熱に伴うシート状物の加熱ロールへの融着、収縮、変形、変質、劣化、の恐れがあり、さらには発火の危険性さえも危惧される。このような低速運転、あるいは搬送停止といった事態は、実際の生産現場ではしばしば起こりえることである。

特許文献１には、「熱ラミネーターに於ける安全装置」として、ラミネーターの圧着ローラーを回転自在に軸支して駆動装置により昇降する軸受に、熱ローラーから圧着ローラーを引き離すとき、フィルムとシートとの圧着ローラーと同方向へ移動させる、回転自在な引き離しローラーを取り付けてなる熱ラミネーターに於ける安全装置であり、熱ラミネーターの停止時に熱ローラーから圧着ローラーを離すときに、合成樹脂フィルムや合成樹脂シート離すことができる機構が提案されている。

したがって、熱ローラーに癒着することがない点は効果的であると思われるが、シート状物の熱ローラーの周面との接触面積を制御する機構を有しておらず、単なるＯＮ／ＯＦＦ機構の安全装置であって精密な制御機構とはいいがたく、また熱ローラーが単数の場合のみが想定されており、引き離しローラーが支持竿を有して嵩張る機構であるために、複数の熱ローラーによる加熱においては、安全装置の設置に困難をきたすおそれがある。

また、特許文献２には、「写真印画紙用支持体の製造方法」として、熱可塑性合成樹脂
をフィルム状に押し出して紙にラミネートする前に、紙にカールを付与する矯正バーを、熱可塑性合成樹脂の溶融押出厚みに応じて移動させて、該矯正バーによる紙の抱き角を変えることが記載されており、フィルムに矯正バーを押し当て、押し込むことにより、隣り合う２つのローラの周面（曲面）に接触面積を大きくすることが記載されているが、カールを矯正する点で目的課題が異なり、シート状物離間構造を意図しているものではなく、全く相違するものである。

実公平２−７１６２７号公報 特開昭６１−１７４０５５号公報

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、シート状物を熱ロールを用いて加熱する際の加熱制御を可能にし、またライン停止時における過加熱を回避することのできる、シート状物の加熱制御装置の提供を課題とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、
プラスチックフィルム、プラスチックシート、紙、布、またはそれらを用いた積層体などのシート状物を、１または複数の熱ロールを用いて加熱する装置において、
加熱は、熱ロールの周面の一部に、シート状物を巻き付けて接触、および走行させて行うものであって、
巻き付けたシート状物と熱ロールとの接触部とは反対側の、加熱前、加熱後のシート状物の熱ロールとの接触面同士が対向して形成される、熱ロール近傍の空間において、熱ロールと平行に一対のシート状物保持ロールを備えており、
この一対のシート状物保持ロールは、それぞれ独立した支持機構を有して、かつ外力によって回転可能であり、
かつ、この支持機構は、シート状物保持ロールを支える支持棒を使って、シート状物保持ロールを、熱ロールの周面に接触させることなく熱ロールの周りを周回移動可能であって、
シート保持ロールの一方はシート状物の走行方向と同方向に、もう一方はシート状物の走行方向とは反対方向に周回移動可能であって、
このシート状物保持ロールの、周回移動によるシート状物の保持によって、シート状物の熱ロール周面との接触面積を変更可能であって、さらに熱ロールの周面からの離隔が可能であることを特徴とする、シート状物の加熱制御装置である。

また、請求項２に記載の発明は、
前記シート状物保持ロールは、前記熱ロールに比べて、周面の幅方向の長さが長いことを特徴とする、請求項１に記載のシート状物の加熱制御装置である。

また、請求項３に記載の発明は、
前記シート状物保持ロールを支える支持棒は、それぞれの周回移動域が、１８０度未満であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のシート状物の加熱制御装置である。

また、請求項４に記載の発明は、
前記熱ロールによる加熱を停止する場合、または前記シート状物の走行が停止した状態においては、前記シート状物保持ロールによって、シート状物の熱ロールの周面からの離
隔が可能であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシート状物の加熱制御装置である。

本発明によれば、シート状物を熱ロールを用いて加熱する際の加熱制御を可能にし、またライン停止時における過加熱を回避することのできる、シート状物の加熱制御装置の提供を課題とする。

巻き付けたシート状物と熱ロールとの接触部とは反対側の、加熱前、加熱後のシート状物の熱ロールとの接触面同士が対向して形成される、熱ロール近傍の空間において、熱ロールと平行に一対のシート状物保持ロールを備えていることによって、限られたスペースを有効に使って一対のシート状物保持ロールを備えることができる。

この一対のシート状物保持ロールは、それぞれ独立した支持機構を有して、かつ外力によって回転可能であり、かつ、この支持機構は、シート状物保持ロールを支える支持棒を使って、シート状物保持ロールを、熱ロールの周面に接触させることなく熱ロールの周りを周回移動可能であることによって、シート状物と熱ロールの接触面積を制御することが可能であり、またシート状物の、熱ロールの周面からの離隔が可能である。

図１は、本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様を説明するための、斜視模式図である。 図２は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物保持ロールが作動する前の状態を説明するための、平面模式図である。 図３は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物保持ロールが作動して、シート状物と熱ロールの接触面積が小さくなった状態を説明するための、平面模式図である。 図４は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物保持ロールが作動して、シート状物が熱ロールの周面から離隔した状態を説明するための、平面模式図である。 図５は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物が熱ロールの周面から離隔した状態でラインが停止した状態を説明するための、平面模式図である。

以下、本発明を図１〜図５を参照しながら、更に詳しい説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によって特定されるものである。

図１は、本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様を説明するための、斜視模式図である。

本発明は、シート状物の加熱制御装置（１０）に関するものである。この加熱制御装置は、シート状物加工装置の一ユニットとして、例えばラミネーターの加熱工程部分に用いられる場合もあり、加熱によってシート状物の表面加工を行おうとする場合にも、用いることができる。

またシート状物（４）は、プラスチックフィルム、プラスチックシート、紙、布、またはそれらを用いた積層体などを含むものであり、一般的にはロール状の巻きとり状態から、巻きほぐして装置に供給される。例えばロールツーロールの形で、装置に供給され、所定の加工を施した後には、再び巻き巻き取られる形のものもある。

本発明によるシート状物の加熱制御装置（１０）は、その加熱部分は、熱ロール（１）の周面（５）の一部に、シート状物（４）を巻き付けて接触、および走行させて行うものである。接触部は図中、接触部（９）として示してある。

また、巻き付けたシート状物（４）と熱ロール（１）との接触部（９）とは反対側の、加熱前のシート状物（６）、および加熱後のシート状物（７）の熱ロール（１）との接触面同士が対向して形成される、熱ロール（１）近傍の空間（８）において、熱ロール（１）と平行に一対のシート状物保持ロール（２）を備えている。

図１に示す例においては、熱ロール（１）は一本の例であるが、このシート状物の加熱制御装置（１０）を複数個連続して設けることも可能である。

この一対のシート状物保持ロール（２）は、それぞれ独立した支持機構を有して、かつ外力によって、シート状物保持ロール（２）自身が回転可能である。また、この支持機構は、シート状物保持ロール（２）を支える支持棒（３）を使って、シート状物保持ロール（２）を、熱ロール（１）の周面（５）に接触させることなく、熱ロール（１）の周りを周回移動可能であって、周回移動の経路は図中４箇所の太矢印で示してある。

一対のシート保持ロール（２）のうち、一方はシート状物（４）の走行方向と同方向に、もう一方はシート状物（４）の走行方向とは反対方向に、周回移動可能である。

このシート状物保持ロール（２））の、周回移動によるシート状物の保持によって、シート状物の熱ロール周面（５）との接触部（９）の接触面積を変更可能であって、さらに熱ロール（１）の周面（５）からの完全な離隔が可能である。

例えば、装置の停止状態のときには、熱ロール（１）の周面（５）からの完全な離隔によって、シート状物（４）への過剰な加熱を防止することができ、シート状物（４）の変形や収縮、劣化を防止できるほか、過剰な加熱による火災の発生を防止することができる。

図２は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物保持ロールが作動する前の状態を説明するための、平面模式図である。

図２に示す、シート状物保持ロール（２）が作動する前の状態においては、シート状物保持ロール（２）はシート状物（４）に接触しておらず、シート状物（４）は熱ロール（１）に接触して加熱が行われている。このときの接触部（９）は、熱ロール（１）の円周方向の周面（５）の約半分の長さで接触している状態である。

図３は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物保持ロールが作動して、シート状物と熱ロールの接触面積が小さくなった状態を説明するための、平面模式図である。

図３に示す、シート状物保持ロール（２）が作動した状態においては、シート状物保持ロール（２）は、図中破線矢印の方向に移動しており、シート状物（４）に接触して、シート状物（４）はそのパスが左右に広げられている状態である。

この時、シート状物（４）は熱ロール（１）に接触して加熱が行われているが、このときの接触部（９）は、図２に示す例に比べて小さくなっている。したがって加熱度合いも
図２に示す例に比べて、少なく制御されている状態である。

図４は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物保持ロールが作動して、シート状物が熱ロールの周面から離隔した状態を説明するための、平面模式図である。

図４に示す、シート状物保持ロール（２）が作動して、シート状物が熱ロールの周面から離隔した状態においては、シート状物保持ロール（２）は、図中破線矢印の方向に移動しており、シート状物は熱ロールに接触していない状態である。したがって、熱ロールによる直接の加熱は行われていない状態である。

図５は本発明に係るシート状物の加熱制御装置の一実施態様において、シート状物が熱ロールの周面から離隔した状態でラインが停止した状態を説明するための、平面模式図である。

図５に示す、シート状物保持ロール（２）が作動して、シート状物が熱ロールの周面から離隔した状態においては、シート状物保持ロール（２）は、図中破線矢印の方向に移動しており、シート状物は熱ロールに接触していない状態である。

また、図５に示す例においてはラインは停止状態である。すなわち、この離隔によって熱ロール（１）による、過加熱を防止している状態である。また図５に示す例においては、熱ロール（１）は回転を止めている状態ではなく、例えば装置のアイドリングや、シート状物の搬送を止めてトラブルへの対応や、品質状況の確認をしているなどの状況が考えられる。

また、熱ロール（１）の回転が停止している状況も状況によっては考えられ、この場合においても、シート保持ロール（２）による、シート状物（４）の熱ロール（１）からの離隔によって過加熱を防止することは必要な場合がある。

また、本発明において、シート状物保持ロール（２）は、熱ロール（１）に比べて、周面の幅方向の長さを長くしておくことが可能である。この場合には、シート状物を保持する際に幅方向全体を保持することが確実に行うことができるため、より安定してシート保持を行うことが可能である。

また図４中の破線矢印で示すように、シート状物保持ロール（２）を支える支持棒（３）は、それぞれの周回移動域が、１８０度未満であれば、シート状物（４）を熱ロール（１）を用いて加熱する際の加熱制御を可能にし、またライン停止時における過加熱を回避することのできる、シート状物の加熱制御装置（１０）とすることが可能である。

さらに、シート状物（４）の走行が停止した状態においては、シート状物保持ロール（２）によって、シート状物（４）の熱ロール（１）の周面（５）からの離隔が可能である。この状態については、図５を用いて前述した。

このようにして、本発明によれば、シート状物（４）を熱ロール（１）を用いて加熱する際の加熱制御を可能にし、またライン停止時における過加熱を回避することのできる、シート状物の加熱制御装置（１０）の提供が可能である。

１・・・熱ロール
２・・・シート状物保持ロール
３・・・支持棒
４・・・シート状物
５・・・周面
６・・・加熱前のシート状物
７・・・加熱後のシート状物
８・・・空間
９・・・接触部
１０・・・シート状物の加熱制御装置

Claims (4)

1. プラスチックフィルム、プラスチックシート、紙、布、またはそれらを用いた積層体などのシート状物を、１または複数の熱ロールを用いて加熱する装置において、
   加熱は、熱ロールの周面の一部に、シート状物を巻き付けて接触、および走行させて行うものであって、
   巻き付けたシート状物と熱ロールとの接触部とは反対側の、加熱前、加熱後のシート状物の熱ロールとの接触面同士が対向して形成される、熱ロール近傍の空間において、熱ロールと平行に一対のシート状物保持ロールを備えており、
   この一対のシート状物保持ロールは、それぞれ独立した支持機構を有して、かつ外力によって回転可能であり、
   かつ、この支持機構は、シート状物保持ロールを支える支持棒を使って、シート状物保持ロールを、熱ロールの周面に接触させることなく熱ロールの周りを周回移動可能であって、
   シート保持ロールの一方はシート状物の走行方向と同方向に、もう一方はシート状物の走行方向とは反対方向に周回移動可能であって、
   このシート状物保持ロールの、周回移動によるシート状物の保持によって、シート状物の熱ロール周面との接触面積を変更可能であって、さらに熱ロールの周面からの離隔が可能であることを特徴とする、シート状物の加熱制御装置。
2. 前記シート状物保持ロールは、前記熱ロールに比べて、周面の幅方向の長さが長いことを特徴とする、請求項１に記載のシート状物の加熱制御装置。
3. 前記シート状物保持ロールを支える支持棒は、それぞれの周回移動域が、１８０度未満であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のシート状物の加熱制御装置。
4. 前記熱ロールによる加熱を停止する場合、または前記シート状物の走行が停止した状態においては、前記シート状物保持ロールによって、シート状物の熱ロールの周面からの離隔が可能であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシート状物の加熱制御装置。

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