JP5781416B2

JP5781416B2 - ウエブの安定装置

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Publication number: JP5781416B2
Application number: JP2011228216A
Authority: JP
Inventors: 孝明山根
Original assignee: 株式会社ヒラノテクシード
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2031-10-17
Also published as: JP2013086913A

Description

本発明は、長尺状のウエブを安定して走行させるウエブの安定装置に関するものである。

従来より、搬送中のウエブに発生する皺を伸ばすために、乾燥装置の入口及び乾燥機内に拡布装置が配されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この拡布装置は、ウエブの両耳部に対をなして配された複数の押さえロールから構成され、これら押さえロールは、ウエブの幅方向に沿って回転軸を有し、かつ。搬送方向下流側に向けて末広がり状に配置されている。

特開２００７−０９８１８６号公報

ところで、ウエブの両面に塗工液を塗工する場合に、ウエブの表面を塗工した後に裏面を塗工する場合と、ウエブの表裏同時に塗工する場合とがある。何れの場合においても、最終塗工の後に塗工面を乾燥させるために、非接触式の熱処理装置（例えば、フローティングドライヤー）へ搬送して乾燥させなければならない。

しかし、フローティングドライヤーにおいては、ウエブを正弦波のように上下動させて乾燥するため、この熱処理室内の空気振動がウエブを伝播し、最終塗工工程に悪影響を及ぼす場合がある。特に、特許文献１のような押さえロールでウエブを押さえるだけでは、この空気振動を完全に抑えることができず、表面又は裏面を塗工するときに、この振動によって塗工厚が均一にならないという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ウエブを安定して走行させることができるウエブの安定装置を提供することを目的とする

本発明は、走行するウエブの下面に塗工液を塗工するダイの上流側と下流側にそれぞれ配された安定装置であって、前記ウエブの左右一対の両耳部のそれぞれの上下に、かつ、回転軸方向が前記ウエブの走行方向と平行にそれぞれ配された４本の円柱型のガイドバーと、前記ウエブを拡布するように、４本の前記ガイドバーをそれぞれ回転させる回転手段と、を有し、前記回転手段は、前記各ガイドバーの両端部に設けられた非接触磁気歯車と、前記非接触磁気歯車と磁気的に噛み合って回転させるモータと有し、前記ウエブの左耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記左耳部を挟んでそれぞれ噛み合い、前記ウエブの右耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記右耳部を挟んでそれぞれ噛み合っている、ことを特徴とするウエブの安定装置である。また、本発明は、走行するウエブに塗工液を塗工するダイの下流側と、前記ウエブを熱風によって熱処理する熱処理装置の上流側の間に配された安定装置であって、前記ウエブの左右一対の両耳部のそれぞれの上下に、かつ、回転軸方向が前記ウエブの走行方向と平行にそれぞれ配された４本の円柱型のガイドバーと、前記ウエブを拡布するように、４本の前記ガイドバーをそれぞれ回転させる回転手段と、を有し、前記回転手段は、前記各ガイドバーの両端部に設けられた非接触磁気歯車と、前記非接触磁気歯車と磁気的に噛み合って回転させるモータと有し、前記ウエブの左耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記左耳部を挟んでそれぞれ噛み合い、前記ウエブの右耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記右耳部を挟んでそれぞれ噛み合っている、ことを特徴とするウエブの安定装置である。

本発明によれば、４本のガイドバーによって、ウエブを押さえつつ走行させているため、ウエブを安定して走行させることができる。

本発明の実施形態１における塗工システムの全体図である。実施形態１における上保持部材と下保持部材を省略した状態の安定装置の斜視図である。実施形態１における上保持部材と下保持部材を省略した状態の安定装置の平面図である。実施形態１における上保持部材と下保持部材を省略した状態の安定装置の上流側から見た縦断面図である。実施形態１におけるガイドバーを上保持部材と下保持部材で保持した状態の側面図である。実施形態１におけるガイドバーを上保持部材と下保持部材で保持した状態の平面図である。実施形態１におけるガイドバーを上保持部材と下保持部材で保持した状態の正面図である。実施形態１における右上のガイドバーと右下のガイドバーの拡大した側面図である。実施形態２における右上のガイドバーと右下のガイドバーの拡大した側面図である。実施形態３における上保持部材の平面図である。

以下、本発明の一実施形態におけるウエブＷの安定装置１０について図面に基づいて説明する。

本発明の実施形態１におけるウエブＷの安定装置１０について図１〜図８に基づいて説明する。

（１）塗工システム１の構成
安定装置１０の詳しい説明をする前に、この安定装置１０が取り付けられる塗工システム１について図１に基づいて説明する。この塗工システム１は、フィルム、紙、金属箔、布などの長尺状のウエブＷの両面に樹脂などの塗工液を塗工するシステムである。

ウエブＷは一定の走行速度Ｖで搬送路を走行し、塗工システム１は、搬送路上にウエブＷの表面に塗工液を塗工する第１のダイ２と、ウエブＷの裏面に塗工液を塗工する第２のダイ３と、両面に塗工液が塗工されたウエブＷをフローティング状態で加熱する熱処理装置４とを有する。

第１のダイ２は、バックアップロール５によって走行するウエブＷの表面に一定の厚さで塗工液を塗工する。第１のダイ２によって表面が塗工されたウエブＷは、ガイドロール６を経て第２のダイ３に至る。第２のダイ３は、ウエブＷの裏面に塗工液を塗工する。両面に塗工液が塗工されたウエブＷは、熱処理装置４の熱処理室７内部に搬入される。熱処理室７内部には、ウエブＷの搬送路の上下に千鳥状にノズル８が配され、このノズル８から吹き付けられた熱風によってウエブＷは正弦波状にフローティングされた状態で両面が熱処理され乾燥する。ここで、図２と図３に示すように、ウエブＷの塗工された塗工部分をＷ１、塗工されていない左耳部をＷ２、塗工されていない右耳部をＷ３と表現する。

このように熱処理装置４において、フローティング状態でウエブＷに熱風を吹き付けて熱処理するため、そのときの振動が第２のダイ３の塗工部分に伝わる場合がある。そのため、本実施形態では、第２のダイ３と熱処理装置４との間に第１の安定装置１０が配され、また、ガイドロール６と第２のダイ３の間に第２の安定装置１０が配されている。第１の安定装置１０と第２の安定装置１０は、同じ構造であるため、以下まとめて詳しく説明する。

（２）安定装置１０の構造
安定装置１０の構造について図２〜図８に基づいて説明する。

安定装置１０は、４本のガイドバー１２〜１８と、４本のガイドバー１２〜１８をそれぞれ回転させる回転装置２０と、４本のガイドバー１２〜１８を回転自在に保持する上保持部材３２と下保持部材３４とを有している。

（２−１）４本のガイドバー１２〜１８
まず、４本のガイドバー１２〜１８の構造について説明する。

図２〜図４に示すように、１本目の円柱型のガイドバー１２は、ウエブＷの左耳部Ｗ２の上方に配され、ガイドバー１２の軸方向は、ウエブＷの走行方向と平行に配されている。２本目の円柱型のガイドバー１４は、ウエブＷの左耳部Ｗ２の下方に配され、ガイドバー１４の軸方向は、ウエブＷの走行方向と平行に配されている。ウエブＷの左耳部Ｗ２の上方に配されているガイドバー１２は、その平らな周表面２１に螺旋状の突条２２が突出している。この螺旋状の突条２２の形成する方向は、ガイドバー１２を図２及び図４において時計回りの方向に回転させた場合に、ウエブＷを左側に拡布する方向に形成されている。また、ガイドバー１４の平らな周表面２１にも螺旋状の突条２２が形成され、この螺旋状の突条２２の設ける方向は、図２及び図４において反時計回りにガイドバー１４を回転させた場合に、突条２２がウエブＷを左側に拡布する方向に形成されている。そして、上下のガイドバー１２，１４によってウエブＷの左耳部Ｗ２を挟む構造となっている。

また、３本目の円柱型のガイドバー１６は、ウエブＷの右耳部Ｗ３の上方に配され、ガイドバー１６の軸方向は、ウエブＷの走行方向と平行に配されている。４本目の円柱型のガイドバー１８は右耳部Ｗ３の下方に配され、ガイドバー１２の軸方向は、ウエブＷの走行方向と平行に配されている。図８に示すように、右上のガイドバー１６の平らな周表面２１にも螺旋状の突条２２が形成され、図２及び図４において反時計回りの方向にガイドバー１６を回転させた場合に、ウエブＷを右側に拡布する方向に突条２２が形成されている。右下のガイドバー１８の平らな周表面２１にも螺旋状の突条２２が形成され、図２及び図４において時計回りの方向にガイドバー１８を回転させた場合に、ウエブＷを右側に拡布する方向に突条２２が形成されている。そして、上下のガイドバー１６，１８によってウエブＷの右耳部Ｗ３を挟む構造となっている。

すなわち、左上のガイドバー１２と右上のガイドバー１６とは平行であり、左下のガイドバー１４と右下のガイドバー１８とは平行である。また、突条２２の間隔は、ガイドバー１２の直径Ｄと走行速度Ｖによって決定され、突条２２の傾斜角度４５°とすると、突条２２の間隔はπＤとなる。他のガイドバー１４，１６，１８の突条２２の間隔も同様である。さらに、ガイドバー１２〜１８の材質としては、金属又は樹脂などによって形成する。

（２−２）回転装置２０
次に、回転装置２０の構造について説明する。

回転装置２０は、左右一対の磁気歯車２４，２５、モータ２６をそれぞれ有し、図４、図５に示すように、左側のガイドバー１２，１４の両端部には、磁気歯車２４，２４がそれぞれ設けられ、モータ２６の出力軸には磁気歯車２５が取り付けられている。また、右側のガイドバー１６，１８の両端部には、磁気歯車２４，２４がそれぞれ設けられ、モータ２６の出力軸には磁気歯車２５が取り付けられている。この「磁気歯車」とは、例えば、特開２００５−１１４１６２号公報や特開２００５−１１４１６３号公報に開示されているように非接触式であって、互いに磁気で引き合い磁気的に噛み合って回転させることができる回転装置である。これによって、図４に示すように、左側のモータ２６の出力軸に取り付けられた磁気歯車２５が回転すると、非接触で、かつ、磁気的に噛み合っているガイドバー１４の磁気歯車２４が回転してガイドバー１４が反時計回りの方向に回転する。ガイドバー１４の磁気歯車２４が回転すると、この磁気歯車２４と非接触で、かつ、磁気的に噛み合っているガイドバー１２の磁気歯車２４が回転してガイドバー１２が時計回りの方向にガイドバー１４と同期して回転する。

右側のガイドバー１６とガイドバー１８も同様に磁気歯車２４，２５とモータ２６とによって同期して回転する。また、左側のモータ２６と右側のモータ２６とは、同期して回転させ、左右対称に拡布されるようにしている。

このような回転装置２０によって、上下の磁気歯車２４，２４が非接触であるため、ガイドバー１２とガイドバー１４との間にウエブＷが走行でき、また、ガイドバー１６とガイドバー１８との間にウエブＷが走行できる。

（２−３）上保持部材３２と下保持部材３４
次に、４本のガイドバー１２〜１８を保持する上保持部材３２と下保持部材３４の構造について図５〜図８に基づいて説明する。

左上のガイドバー１２、右上のガイドバー１６は、上保持部材３２に保持されている。また、左下のガイドバー１４、右下のガイドバー１８は下保持部材３４に保持されている。

図５〜図７に示すように、上保持部材３２は、左右一対の横フレーム３６，３６と前後一対の横フレーム３８，３８によって額縁状に形成され、各角部から垂直方向に４本の縦フレーム４０が下方に突出している。左右一対の横フレーム３６，３６は、ウエブＷの走行方向に沿って、かつ、水平に配され、横フレーム３８，３８は、左右一対の横フレーム３６，３６の前端部と後端部にそれぞれ水平に掛け渡されている。

左側に位置する前後一対の縦フレーム４０，４０にはベアリング３０，３０がそれぞれ内蔵され、ガイドバー１２の両端から突出した回転軸２８，２８を回転自在に支持する。また、図８に示すように、右側にある縦フレーム４０，４０にもベアリング３０，３０がそれぞれ内蔵され、ガイドバー１６，１８の両端から突出した回転軸２８，２８を回転自在に支持する。

下保持部材３４も同様に、左右一対の横フレーム４２，４２と前後一対の横フレーム４４，４４を有し、各角部から縦フレーム４６が上方に突出している。各縦フレーム４６にベアリング３０が内蔵され、下側のガイドバー１４の回転軸２８とガイドバー１８の回転軸２８を回転自在に支持している。

このような保持構造によって、４本のガイドバー１２〜１８を、走行するウエブＷに邪魔になることなく回転自在に保持できる。

（３）安定装置１０の動作状態
次に、安定装置１０の動作状態について図２に基づいて説明する。

ウエブＷの両耳部Ｗ２，Ｗ３の上下にある４本のガイドバー１２〜１８の間にウエブＷを通過させる。このときに、上下の磁気歯車２４，２４が非接触であるため、ガイドバー１２とガイドバー１４との間にウエブＷが走行でき、また、ガイドバー１６とガイドバー１８との間にウエブＷが走行できる。

次に、ガイドバー１２〜１８は、それぞれウエブＷを拡布する方向に回転し、ウエブＷを走行方向に走行させる。そして、左上のガイドバー１２の突条２２の先端面と左下のガイドバー１４の突条２２の先端面とがウエブＷに接触する。また、右上のガイドバー１６の突条２２と右下のガイドバー１８の突条２２とがウエブＷに接触する。このとき、ガイドバー１２とガイドバー１４の回転方向は反対方向となり、ガイドバー１６とガイドバー１８の回転方向も反対となる。さらに、ガイドバー１２とガイドバー１６の回転方向も反対となるように回転させる。これによって、ウエブＷに対し幅方向に２本のガイドバー１２，１６とガイドバー１４，１８を対向することとなり、ウエブＷの両端をそれぞれ引っ張り合い、ウエブＷの幅方向に張力Ｔが掛かることとなる。走行速度Ｖで走行しているウエブＷは、張力Ｔと走行速度Ｖによって発生する力の合力Ｆによって拡布される。

また、ウエブＷの両耳部Ｗ２，Ｗ３は、それぞれガイドバー１２，１４とガイドバー１６，１８によって挟まれているため、熱処理装置４によってウエブＷが振動しても、ウエブＷが安定して走行し、第２のダイ３によってウエブＷの下面に安定して塗工液を塗工できる。

（４）効果
本実施形態の安定装置１０によれば、４本のガイドバー１２〜１８によって、ウエブＷが拡布されるだけでなく、ウエブＷの走行方向と平行に軸方向が配されたガイドバー１２〜１８によって挟まれて、ウエブＷが安定して搬送される。特に、上下２本のガイドバー１２，１４とガイドバー１６，１８によってウエブＷが挟まれ、突条２２によって幅方向の張力Ｔが発生するため、ウエブＷの安定を図ることができる。

また、上下の磁気歯車２４，２４が非接触であるため、ガイドバー１２とガイドバー１４との間にウエブＷが走行でき、また、ガイドバー１６とガイドバー１８との間にウエブＷが走行できる。その上、ガイドバー１２とガイドバー１４とが同期して回転し、ガイドバー１６とガイドバー１８も同期して回転するため、ウエブＷの一方の面だけ引っ張られたりすることがない。さらに、左側のモータ２６と右側のモータ２６とは、同期して回転させているので、左右対称に拡布できる。

また、螺旋状の突条２２であれば、ウエブＷとの接触面積が小さいのでウエブＷを傷つけたりすることもなく、また、ウエブＷを安定して走行させることができると共に確実に拡布できる。

また、４本のガイドバー１２〜１８が接触するのは、ウエブＷの両耳部Ｗ２，Ｗ３であるため、塗工部分Ｗ１に接触することがない。

また、本実施形態では、第２のダイ３と熱処理装置４との間に第１の安定装置１０が配され、ガイドロール６と第２のダイ３の間に第２の安定装置１０が配されているので、より安定してウエブＷを走行させることができる。

次に、実施形態２の安定装置１０について図９に基づいて説明する。

本実施形態と実施形態１の安定装置１０の異なる点は、ウエブＷの下側に配された左下のガイドバー１４と右下のガイドバー１８にある。実施形態１では、ガイドバー１４とガイドバー１８に突条２２が設けられていたが、本実施形態では図９に示すように、平らな周表面２１で形成されている。

本実施形態であっても、ウエブＷの左耳部Ｗ２が突条２２を有するガイドバー１２と平らな周表面２１のガイドバー１４に挟まれ、右耳部Ｗ３も突条２２を有するガイドバー１６と平らな周表面２１のガイドバー１８によって挟まれ、ウエブＷを安定して拡布させながら走行できる。

なお、上方の２本のガイドバー１２，１６の周表面２１が平らであり、下方の２本のガイドバー１４，１８の周表面２１に突条２２が螺旋状に形成されていてもよい。

また、４本のガイドバー１２〜１８の全ての周表面２１が平らでもあってよい。

次に、実施形態３の安定装置１０について図１０に基づいて説明する。

本実施形態では、上保持部材３２の前後一対の横フレーム３８，３８の中央部に調整部材４８，４８を設けている。これら調整部材４８，４８によって、上側のガイドバー１２とガイドバー１６の間隔を調整できる。また、同様に下保持部材３４の横フレーム４４，４４にも調整部材４８，４８を設けられ、上側のガイドバー１４とガイドバー１８の間隔を調整できる。

これによって、塗工するウエブＷの幅が変更になっても、調整部材４８を調整することによって、ガイドバー１２，１６及びガイドバー１４，１８の間隔Ｌを変更できるため、塗工するウエブＷの幅が変更されても対応できる。

変更例

上記実施形態では、第１のダイ２でウエブＷの表面を塗工し、その後に第２のダイ３でウエブＷの下面を塗工したが、これに限らず第１のダイ２でウエブＷの下面を塗工し、その後に第２のダイ３でウエブＷの両面を塗工してもよい。また、同時に塗工してもよい。

また、上記実施形態では、塗工手段としてダイを用いたが、これに限らず、塗工ローラー、毛細管隙間を利用した塗工ノズル、リップコータ型塗工装置で塗工してもよい。

また、上記実施形態では、回転装置２０として非接触式磁気歯車２４ほ用いたが、これに限らず他の回転装置を用いてもよい。

また、上記実施形態では、ウエブＷが水平で走行する搬送路上に安定装置１０を設けたが、これに限らず搬送路が傾斜した状態で安定装置１０を設けてもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０・・・安定装置、１２〜１８・・・ガイドバー、２０・・・回転装置、２２・・・突条、２４・・・磁気歯車、２６・・・モータ、３２・・・上保持部材、３４・・・上保持部材、４８・・・調整部材

Claims

走行するウエブの下面に塗工液を塗工するダイの上流側と下流側にそれぞれ配された安定装置であって、
前記ウエブの左右一対の両耳部のそれぞれの上下に、かつ、回転軸方向が前記ウエブの走行方向と平行にそれぞれ配された４本の円柱型のガイドバーと、
前記ウエブを拡布するように、４本の前記ガイドバーをそれぞれ回転させる回転手段と、を有し、
前記回転手段は、
前記各ガイドバーの両端部に設けられた非接触磁気歯車と、前記非接触磁気歯車と磁気的に噛み合って回転させるモータと有し、
前記ウエブの左耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記左耳部を挟んでそれぞれ噛み合い、
前記ウエブの右耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記右耳部を挟んでそれぞれ噛み合っている、
ことを特徴とするウエブの安定装置。
走行するウエブに塗工液を塗工するダイの下流側と、前記ウエブを熱風によって熱処理する熱処理装置の上流側の間に配された安定装置であって、
前記ウエブの左右一対の両耳部のそれぞれの上下に、かつ、回転軸方向が前記ウエブの走行方向と平行にそれぞれ配された４本の円柱型のガイドバーと、
前記ウエブを拡布するように、４本の前記ガイドバーをそれぞれ回転させる回転手段と、を有し、
前記回転手段は、
前記各ガイドバーの両端部に設けられた非接触磁気歯車と、前記非接触磁気歯車と磁気的に噛み合って回転させるモータと有し、
前記ウエブの左耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記左耳部を挟んでそれぞれ噛み合い、
前記ウエブの右耳部において上にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車と下にある前記ガイドバーの両端部の前記非接触磁気歯車とが、前記ウエブの前記右耳部を挟んでそれぞれ噛み合っている、
ことを特徴とするウエブの安定装置。
前記ウエブの上方に配された左右一対の前記ガイドバーの周表面に突条が螺旋状に形成され、
上下の前記ガイドバーの間にある前記ウエブが、回転する前記ガイドバーの前記突条と接触することによって拡布されながら走行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のウエブの安定装置。
前記ウエブの下方に配された左右一対の前記ガイドバーの周表面に突条が螺旋状に形成され、
上下の前記ガイドバーの間にある前記ウエブが、回転する前記ガイドバーの前記突条と接触することによって拡布されながら走行する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のウエブの安定装置。
前記ウエブの上方、又は、下方に配された左右一対の前記ガイドバーの周表面が平らに形成され、
上下の前記ガイドバーの間にある前記ウエブが、回転する前記ガイドバーの前記平らな面と接触することによって拡布されながら走行する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のウエブの安定装置。