JP4873345B2 - サクションロール装置 - Google Patents

Description

この発明は、合成樹脂シート、紙などの薄いシート状物を搬送する際に使用するサクションロール装置に関する。

従来、合成樹脂シート、紙などの薄いシート状物を搬送する際に、ロールの外周面でシート状物を吸着できるようにしたサクションロールが使用されている。これは、一般に、シート状物の吸着のために、ロールの外周面をパンチングメタルで構成するなど、ロール外周面に小径の孔を多数形成し、小径の孔を通して空気を吸引することにより、ロールの外周面に吸着力を形成できるようにしているものである（特許文献１〜３）。

ところで、ロールの外周面に小径の孔を多数形成した場合、小径の孔を通した吸引によりシート状物に痕跡が残るという問題が知られている。特に、シート状物に薬液等を塗布した直後に搬送した場合、小径の孔の部分と孔以外の部分で薬液の溶剤の気化速度に差が生じ、小径の孔の痕跡が顕著であった。

ロールの外周面に小径の孔を多数形成した場合の痕跡をなくするために、ロールの外周面を焼結金属等でなる多孔質体で構成することも試まれている（特許文献４）。
特開２０００−１７７８９７号公報 特開２００２−１６０８５７号公報 特開２００３−３１２９０９号公報 特開２００４−１４２９３６号公報

合成樹脂シートや紙などの薄いシート状物に吸着による痕跡が残らないように、ロールの外周面を多孔質体で構成した場合、多孔質体に形成される微細な孔は肉眼で見えない程度、即ち０．１〜０．２ｍｍφ程度の微小孔であるので、結果として、塵埃や薬剤による目詰まりが生じやすいという問題があった。そして、この為、比較的短期間に清掃が必要で、機械の停止、分解、洗浄といった保守作業を頻繁に行わなければならず、稼働率の低下を招いていた。

この発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、合成樹脂シートや紙などの薄いシート状物に吸着による痕跡が残らないようにできるだけでなく、塵埃や薬剤などによる目詰まりが起こりにくいサクションロール装置を提供することを主な目的としている。

また、保守作業の容易なサクションロール装置を提供することを別の目的としている。

請求項１の発明は、上記の目的を達成するため、対向する支持フレーム間に、サクションロールが回転自在に支持されているサクションロール装置において、以下に説明する構成を備えている。

前記サクションロールは、対向する支持フレームに支持された中心軸と、中心軸の外側に嵌装されてサクションロールの吸着面を構成する、通気性を有する円筒状多孔質体とを備えている。

そして、前記中心軸と円筒状多孔質体の間には、サクションロールの長手方向に延びる複数の通気路が円周方向で所定の間隔をあけて形成されている。

ここで、前記複数の通気路の一端開孔部は、前記中心軸上に回転自在に設けた一方の側板で塞がれていると共に、他端開口部は、中心軸上に回転自在に設けた他方の側板で塞がれている。

また、前記一方の側板には、前記複数の通気路のうちのいくつかの通気路の一端開口部と対向する吸引口が形成されていると共に、この吸引口に連通させて当該一方の側板内に形成した通路が吸引ブロワに接続されている。

更に、前記他方の側板には、前記一方の側板の吸引口と連通していない複数の通気路のうちのいくつかの通気路の他端開口部と対向する加圧口が形成されていると共に、この加圧口に連通させて当該他方の側板内に形成した通路が加圧ブロワに接続されている。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記円筒状多孔質体は、前記中心軸の外側に着脱可能に嵌装されていることを特徴としている。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記複数の通気路は、前記中心軸上に長手方向で重ねられた複数の歯車状支持体の谷部で形成されていることを特徴としている。

さらに請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記複数の歯車状支持体は、歯部の先端に凹入部が形成され、凹入部に沿って設けた弾力性チューブを膨張させて円筒状多孔質体を固定し、弾力性チューブを収縮させて円筒状多孔質体を外せるようにしたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、吸引ブロワで形成された負圧が、一方の側板の吸引口を通して、この吸引口と連通している通気路に導かれ、負圧が導かれた通気路の外側部分で円筒状多孔質体の外周面に吸着力を形成することとなる。そして、この吸着力によって合成樹脂シート、紙などのシート状物を吸着し、サクションロールの回転に従ってシート状物を搬送することができる。

一方、加圧ブロワで形成された正圧は、他方の側板の加圧口を通して、前記一方の側板の吸引口と連通しておらず、この加圧口と連通している通気路に導かれる。この正圧は通気路からその外側の円筒状多孔質体を通して外部へと開放される。この円筒状多孔質体を通した正圧の開放によって、円筒状多孔質体に付着した塵埃や薬液も外部へ放出することができる。

このように、請求項１の発明によれば、円筒状多孔質体に付着した塵埃や薬液を逐次外部へ放出できるので、シート状物に吸着による痕跡を残すことなく搬送ができるばかりでなく、サクションロールを構成した円筒状多孔質体の目詰まりを低減し、長期に亘る運転を可能にできる効果がある。

また、円筒状多孔質体を焼結金属等のセラミック体からなる、微細の孔が互いに連通し、全体として通気性を有しているものとすることにより、合成樹脂シートや紙などの薄いシート状物に吸着による痕跡が残らないようにできる。

請求項２の発明によれば、円筒状多孔質体が着脱可能に嵌装されているので、円筒状多孔質体を洗浄する際には、中心軸から取り外して扱うことができる。この為、洗浄作業を容易にできる効果がある。

請求項３の発明によれば、サクションロールに設けられる複数の通気路が、中心軸上に長手方向で重ねられた複数の歯車状支持体の谷部で形成された構成であるので、複数の通気路の形成が容易にできる効果がある。尤も、円筒状多孔質体の長さに略等しい長さの柱状体を中心軸上に設け、この柱状体の外周部に長手方向にＶ乃至Ｕ字状の溝を複数、等間隔（円周方向で）に形成することによっても通気路の形成は可能である。

請求項４の発明によれば、弾力性チューブの膨張及び収縮によって、中心軸に対して円筒状多孔質体を着脱（固定及び取り外し）することができる。つまり、円筒状多孔質体に対する着脱機構は簡単であり、また操作も簡便にできるという効果がある。

以下、この発明の一実施形態を添付の図を参照して説明する。

図１、２が本発明のサクションロール装置１０の一例の構成を示しており、図３〜図６は図１、図２図示のサクションロール装置を構成する各種部材の一例を説明するものである。また、図７は、図１、図２図示のサクションロール装置１０の圧力系統図である。

図示したサクションロール装置１０は、互いに対向して設置された支持フレーム１１、１１間にサクションロール２０が回転自在に支持された構成となっている。

サクションロール２０は、支持フレーム１１、１１に支持される中心軸２１に、図２に例示されている形状・形態の歯車状支持体２２が複数枚（図１図示の形態では７枚）、中心軸２１の延びる方向（図１中、左右方向）に重ねた状態で嵌装され、キー２３で中心軸２１に対して回転しないように固定されている。

歯車状支持体２２は、図２に示したように、谷部２４と山部２５を交互に有しており、中心軸２１の延びる方向（図１中、左右方向）に重ねられた複数枚の歯車状支持体２２間で、谷部２４と山部２５がそれぞれ合致するように固定されている。

前記複数枚の歯車状支持体２２、２２の外周にはさらに、円筒状多孔質体２６が嵌装されている。円筒状多孔質体２６は、焼結金属等のセラミック体でなり、微細の孔が互いに連通し、全体として通気性を有しているものである。すなわち、多数の微細な孔によって、円筒状多孔質体２６の径方向内側から外側に向かって、また、径方向外側から内側に向かって、全体として通気性を有したものとなっている。

前記歯車状支持体２２の各山部２５の先端部には、それぞれ、凹入部２７が図２に示したように形成してある。複数枚の歯車状支持体２２が中心軸２１の延びる方向（図１中、左右方向）に重ねられ、隣接する歯車状支持体２２、２２の山部２５の先端部の凹入部２７、２７が連続することによって構成される溝に沿って、図１に示したように、弾力性チューブであるゴムチューブ２８が配してある。

円筒状多孔質体２６を、中心軸２１の延びる方向（図１中、左右方向）に重ねられた複数枚の歯車状支持体２２の外側に嵌装した後、ゴムチューブ２８に圧縮空気を注入して膨張、封止し、嵌装した円筒状多孔質体２６が固定されている。

中心軸２１の延びる方向（図１中、左右方向）に重ねて設置した複数枚の歯車状支持体２２の各谷部２４は、中心軸２１の長手方向で整列しており、各谷部２４毎に、中心軸２１の長手方向に沿って複数の通気路２９、２９が形成されている。

複数の通気路２９、２９は、図示の例では、円周方向で等間隔に形成されている（図２参照）。複数の通気路２９、２９は、それぞれ、外側の円筒状多孔質体２６に向かって開いており、外側の円筒状多孔質体２６が備えている前述した多数の微細な孔に連通している。

中心軸２１に嵌装した歯車状支持体２２及び円筒状多孔質体２６の両端部には、図４に示したような形状の端板３０が設けてあり、前述したゴムチューブ２８への圧縮空気の注入、膨張、封止による円筒状多孔質体２６の固定とあいまって、円筒状多孔質体２６が中心軸２１の長手方向で移動しないようにされている。

これらの端板３０には、歯車状支持体２２の谷部２４で形成される通気路２９と連通するように、複数の開口部３１が同一円周上に等間隔で設けられている。

また、歯車状支持体２２の山部２５のうちのいくつかの山部２５の先端部に設けた透孔３２に合致するように、端板３０側にはざぐり穴３３が設けてある。

中心軸２１の延びる方向（図１中、左右方向）に重ねて設置した複数枚の歯車状支持体２２の透孔３２に連結ボルト（図示せず）を挿通し、ざぐり穴３３のざぐり部分に突出したねじ部にナット（図示せず）を締め付けることによって、複数枚の歯車状支持体２２、２２と、端板３０、３０とを一体化できるようにされている。

通気路２９は、一端（例えば、図１中、左側の端）及び他端（例えば、図１中、右側の端）において、端板３０、３０の開口部３１を通して外部に開口しており、これらの開口部３１を塞ぐために、各端板３０の外側に、図５、６に示したような側板４０、４１が配されている（図１）。

図１に示されているように、各端板４０、４１は、中心軸２１に回転自在に設けられており、スプリング４２で付勢されて端板３０に押し付けられている。図１中、符号４３で示されている部材は、スプリング４２をバックアップしているバックアップリングである。各側板４０、４１には、歯車状支持体２２及び円筒状多孔質体２６と一緒に回転させないために、支持フレーム１１から延びる回り止めピン４４が挿入係止させてある。

通気路２９の一端の開口部３１を塞いでいる一方の側板４０には、図５（ａ）に表れているような弧状の吸引口４５が開口部３１と対向する位置に設けられている。

吸引口４５を弧状に形成することによって、図２に一点鎖線で示したように、吸引口４５が複数の通気路２９、２９のうちのいくつか（図では４個）の通気路２９、２９と連通できるようにされている。

側板４０に形成した吸引口４５は、側板４０内に形成されて周面に開口している通路４６に連通している。

通気路２９の他端の開口部３１を塞いでいる他方の側板４１には、図６（ａ）に表れているような弧状の加圧口４７が開口部３１と対向する位置に設けられている。

この弧状の加圧口４７は、図２に一点鎖線で示したように、吸引口４５と連通していない通気路２９、２９のうちのいくつか（図では４個）の通気路２９、２９と連通できるようにされている。

そして、この加圧口４７も、前記と同様に、側板４１内に形成されて周面に開口している通路４８に連通している。

最後に、前記一方の側板４０の通路には、図７に示してあるように、吸引ブロワ５０を介在させた吸引配管５１が接続されている。また、他方の側板４１の通路４８には、加圧ブロワ５２を介在させた加圧配管５３が接続されている。加圧配管５３にはフィルター５４も介在させてある。

以上の如くに構成されたサクションロール装置１０の運転に際しては、中心軸２１に取り付けられたギヤ６０を介して中心軸２１に回転駆動力を伝達し、中心軸２１と共に歯車状支持体２２並びに円筒状多孔質体２６を回転させる。例えば、図２において、時計回り方向に回転させる。

同時に、吸引ブロワ５０を運転して負圧を吸引配管５１を通して一方の側板４０の吸引口４５に導き、かつ、加圧ブロワ５２を運転して、正圧を加圧配管５３を通して他方の側板４１の加圧口４７に導くようにする。

このようにすることで、負圧は吸引口４５に連通した通気路２９に導かれ、図２の上側に小さい矢印で示したように、円筒状多孔質体２６を通して空気を吸い込み、円筒状多孔質体２６の外周面でシート状物７０に吸着力を作用させることができ、シート状物７０をスリップさせることなく搬送することができる。

この際、円筒状多孔質体２６に備わっている微細な孔を介して吸引されるので、シート状物７０に吸着による痕跡を残さないようにできる。

一方、正圧は、加圧口４７に連通した通気路２９に導かれ、図２の下側に小さい矢印で示したように、円筒状多孔質体２６を通して空気を外周面から放出させる。

この空気の放出の際に、円筒状多孔質体２６に付着した塵埃や薬液も一緒に放出させることができるので、円筒状多孔質体２６の外周面を清浄に保ち、塵埃や薬液による目詰まりを防止することができる。この為、長期間に亘って連続運転することを可能にする。

加圧ブロワ５２の正圧によって、円筒状多孔質体２６の外周面から放出させた塵埃や薬液は、円筒状多孔質体２６の外側に設置したダストシュート７１で受けるようにして、周囲に飛散させないようにすることが望ましい。

ダストシュート７１には、フィルター７２を介在させた回収配管７３を接続し、この回収配管７３を加圧ブロワ５２の吸引側に接続することで、フィルター７２で塵埃や薬液を回収することができる。

長期の運転で、円筒状多孔質体２６の洗浄が必要になったときには、前述したゴムチューブ２８に注入、封止されていた圧縮空気を抜き取り、中心軸２１から円筒状多孔質体２６を取り外し、円筒状多孔質体２６を単独で洗浄することができる。

このように、円筒状多孔質体２６を取り外す場合、封止したゴムチューブ２８の加圧空気を抜いてゴムチューブ２８を収縮させることで簡単に取り外すことができる。

この発明のサクションロール装置の一例を示す正面断面図。 図１図示のこの発明のサクションロール装置の縦断側面図。 図１図示のサクションロール装置のサクションロールを構成する歯車状支持体の一例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。 図１図示のサクションロール装置のサクションロールを構成する端版の一例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図。 図１図示のサクションロール装置のサクションロールを構成する一方の側板の一例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図。 図１図示のサクションロール装置のサクションロールを構成する他方の側板の一例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図。 図１図示のこの発明のサクションロール装置の圧力系統図。

符号の説明

１０ サクションロール装置
１１ 支持フレーム
２０ サクションロール
２１ 中心軸
２２ 歯車状支持体
２３ キー
２４ 谷部
２５ 山部
２６ 円筒状多孔質体
２７ 凹入部
２８ ゴムチューブ
２９ 通気路
３０ 端版
３１ 開口部
３２ 透孔
３３ ざぐり穴
４０ 一方の側板
４１ 他方の側板
４２ スプリング
４３ バックアップリング
４４ 回り止めピン
４５ 吸引口
４６ 通路
４７ 加圧口
４８ 通路
５０ 吸引ブロワ
５１ 吸引配管
５２ 加圧ブロワ
５３ 加圧配管
５４ フィルター
６０ ギヤ
７０ シート状物
７１ ダストシュート
７２ フィルター
７３ 回収配管

Claims (2)

1. 対向する支持フレーム間に、サクションロールが回転自在に支持されているサクションロール装置において、
   前記サクションロールが、対向する支持フレームに支持された中心軸と、中心軸の外側に嵌装されてサクションロールの吸着面を構成する、通気性を有する円筒状多孔質体とを備えており、
   前記中心軸と円筒状多孔質体の間には、サクションロールの長手方向に延びる複数の通気路が円周方向で所定の間隔をあけて形成されており、
   前記複数の通気路の一端開孔部が前記中心軸上に回転自在に設けた一方の側板で塞がれていると共に、他端開口部が中心軸上に回転自在に設けた他方の側板で塞がれ、
   前記一方の側板には、前記複数の通気路のうちのいくつかの通気路の一端開口部と対向する吸引口が形成されていると共に、この吸引口に連通させて当該一方の側板内に形成した通路が吸引ブロワに接続され、
   前記他方の側板には、前記一方の側板の吸引口と連通していない複数の通気路のうちのいくつかの通気路の他端開口部と対向する加圧口が形成されていると共に、この加圧口に連通させて当該他方の側板内に形成した通路が加圧ブロワに接続されているサクションロール装置であって、
   前記中心軸の周方向に交互に谷部と山部を備えている歯車状支持体が、前記中心軸が伸びる方向で複数枚前記中心軸に嵌装され、隣接している各歯車状支持体の谷部によって前記複数の通気路が形成されるように、当該複数枚の歯車状支持体が前記中心軸に対して回転しないように固定され、
   前記円筒状多孔質体は、前記複数枚の歯車状支持体の山部で形成される周面に着脱可能に嵌装され、
   前記円筒状多孔質体は微細な孔によって径方向における内外方向に向かって全体として通気性を有し、
   前記複数の通気路が、前記円筒状多孔質体が備えている微細な孔に連通している
   ことを特徴とするサクションロール装置。
2. 前記複数枚の歯車状支持体は、前記山部の先端に凹入部が形成され、凹入部に沿って設けた弾力性チューブを膨張させて円筒状多孔質体を固定し、弾力性チューブを収縮させて円筒状多孔質体を外せるようにした請求項１に記載のサクションロール装置。

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