JP5905291B2

JP5905291B2 - ウエブの支持装置

Info

Publication number: JP5905291B2
Application number: JP2012031945A
Authority: JP
Inventors: 祐史笹野
Original assignee: 株式会社ヒラノテクシード
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: JP2013166639A

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支持装置に関するものである。

従来より、ウエブに塗工液を塗工した後や、熱処理を行った後に、ウエブの走行を安定させるために支持ロールを用いたり、クリップを用いたりする装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１９８１４０号公報

しかし、上記支持装置において、通常のウエブの走行では問題ないレベルであっても、特殊なウエブにおいては塗工や熱処理をフリースパン状態（非支持状態）で行っていると性能上の欠陥を発生させるという場合があり、例えば、ウエブ固有の面的歪みや走行張力からなる縦状の引っ張り皺が微少ながら発生する場合がある。

特に、リチウムイオン電池などに用いられる金属箔の処理や、液晶表示装置における光学フィルムの処理においては、それぞれ固有の歪みや張力が非常に不安定であり、条件の変化により非定常的な振る舞いを引き起こすこととなる。そのため、従来よりもより安定的な塗工及び熱処理を行うには、フリースパン状態でのウエブの安定した走行が必要となるという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ウエブが非支持状態であっても安定して走行できるウエブの支持装置を提供することを目的とする。

本発明は、前後方向に走行する長尺状のウエブの左右両耳部の上下面の同じ位置にそれぞれ点接触することにより、前記左右両耳部を把持しながら回動する上下一対のローラと、前記上下一対のローラを回動自在に支持する左右一対の支持部と、を有し、前記ウエブにおける前記点接触の位置を貫く線が、前記ウエブに対し垂直である、ウエブの支持装置である。

本発明によれば、ウエブの左右両耳部の上下面を点接触よってローラによって支持しているため、走行するウエブを安定して支持できる。

本発明の一実施形態の支持装置の平面図である。ウエブの走行方向の前側から見た正面図である。左移動部の正面図であって、ウエブの前側から見た図である。左移動部の平面図である。左移動部の右側面図である。上ローラと下ローラの第１の変更例である。上ローラと下ローラの第２の変更例である。

以下、本発明の一実施形態のウエブＷの支持装置１０について図１〜図５に基づいて説明する。この支持装置１０は、例えば、フリースパン状態でウエブＷの上下面に塗工液を両面塗工装置（例えば、特開平１０−２１６６０３号、特開平８−１４１４６２号参照）で塗工した後に、ウエブＷの走行を安定して支持するためや、フリースパン状態でウエブＷに対して熱処理装置（例えば、特開平７−２３４０７０号）で熱処理を行った後に、ウエブＷの走行を安定して支持する装置である。

本実施形態におけるウエブＷとしては、例えば、リチウムイオン電池に用いられる金属箔、液晶表示装置などに用いられる光学フィルム、その他紙などの長尺状のウエブＷである。

（１）支持装置１０
まず、支持装置１０について、図１と図２に基づいて説明する。

支持装置１０は、直方体状の基台１２と、基台１２上に相対向するように配された左右一対の左移動部１４、右移動部１６と、基台１２を上下動させる上下動部１８とを有する。

基台１２は、ウエブＷの搬送路上であって、かつ、ウエブＷの幅方向に沿って配置されている。また、基台１２は、水平状態になるように設置されている。基台１２の上面には、一対のレール１９，１９が設置されている。また、一対のレール１９，１９の中央部には、中心表示部２８が設けられ、ウエブＷの幅方向の中心が、この中心表示部２８に対応するようにウエブＷの幅の位置を調整する。

左右一対の左移動部１４、右移動部１６は、基台１２上のレール１９，１９上を移動する。左移動部１４、右移動部１６については後から詳しく説明する。

上下動部１８は、基台１２の一端部に設けられ基台１２を片側支持をしており、設置台２０、柱２２、レール２４、高さ調整部２６を有している。設置台２０は、床などに設置され、柱２２がこの設置台２０から垂直に設けられ、レール２４がこの柱２２に沿って上下方向に設けられている。また、高さ調整部２６は、基台１２の一端部に設けられ、手動による上下動、不図示のエアシリンダ、又は、モータによってレール２４を上下動する。上下動部１８は、基台１２を水平状態に維持したまま上下動させ、ウエブＷの高さに基台１２を調整する。

（２）左移動部１４と右移動部１６
次に、左移動部１４と右移動部１６について、図３と図４に基づいて説明する。

左右一対の左移動部１４と右移動部１６は、中心表示部２８を中心に相対向するように、基台１２上を駆動部６０によって左右対称に移動する。駆動部６０はモータを有し、左右一対の左移動部１４と右移動部１６とを、レール１９，１９に沿って移動させる。なお、左右一対の左移動部１４と右移動部１６は、手動で移動させてもよい。

まず、左移動部１４について説明する。図３と図４に示すように、左移動部１４は、レール１９，１９上を移動する移動台３０、移動台３０の上部に設けられた回動部３２、回動部３２の上部に設けられた支持部３４、支持部３４に設けられた上下一対の上ローラ３６と下ローラ３８を有する。

図３に示すように、上ローラ３６はほぼ卵型であり、この卵型の上ローラ３６の長軸方向に回転軸が対応するように上回動連結部４０が取り付けられ、この上回動連結部４０は、上支持部４２に回動自在に取り付けられている。この回転軸は水平方向である。上回動連結部４０内部には上ベアリング５２が内蔵されている。上支持部４２から突出した上軸部５４と上ベアリング５２とが嵌合し、上ローラ３６が上支持部４２に対し水平な回転軸を中心に回動する。

また、図３に示すように、下ローラ３８も、上ローラ３６と同じ卵型であり、この卵型の下ローラ３８の長軸方向に回転軸が対応するように下回動連結部４４が取り付けられ、この下回動連結部４４は、下支持部４６に回動自在に取り付けられている。この回転軸は水平方向である。下回動連結部４４にも下ベアリング５６が内蔵されている。下支持部４６から突出した下軸部５８と下ベアリング５６とが嵌合し、下ローラ３８が下支持部４６に対し水平な回転軸を中心に回動する。

卵型の上ローラ３６と下ローラ３８の最大直径は１５〜３０ｍｍである。また、上ローラ３６と下ローラ３８の材質は、例えば、金属、合成樹脂、ゴムであり、この材質の選択は、ウエブＷの種類（金属箔、フィルム、紙など）に応じて選択する。

図３に示すように、上支持部４２は、下支持部４６から離れるように回転軸４８を中心に上方に回転する。すなわち、ウエブＷの入口側から見て、反時計回り（図３中の矢印Ａ）の方向に回転する。上支持部４２が下支持部４６に対し回転軸４８を中心に矢印Ａの方向に回転する理由は、上ローラ３６と下ローラ３８によって、ウエブＷを把持するために、上ローラ３６と下ローラ３８との間隔を一旦離すためである。図３と図６に示すように、上ローラ３６と下ローラ３８の接触部分は卵形の曲面であるため、ウエブＷに対し点接触する。また、固定ネジ６２によって上ローラ３６と下ローラ３８とが、固定できる。

図３に示すように、下支持部４６は、脚部５０を介して、円盤状の回動部３２に固定されている。

図４に示すように、回動部３２は、中心線Ｏを中心に移動台３０に対し反時計回りの方向（矢印Ｂ）にモータ６４によって回動する。図３と図５に示すように、上ローラ３６と下ローラ３８とがウエブＷと点接触する位置を点Ｐとすると、その点Ｐを垂直に貫くように中心線Ｏが設定され、この中心線Ｏを中心に、回動部３２が支持部３４を回転させ、これにより、図４に示すようにウエブＷの幅方向に対し上ローラ３６と下ローラ３８がθ°回転する。θ°としては、例えば１°〜１０°、好適には２°〜３°である。θ°の回転方向は、点接触しているウエブＷの左耳部ＷＬが外方に引っ張られる方向に回転させる。

右移動部１６も、左移動部１４と左右対称の構造を有する。

（３）支持装置１０の動作状態
次に、ウエブＷを水平な状態で安定して走行させる場合の支持装置１０の動作状態について説明する。

まず、図１に示すように、ウエブＷは、前（入口側）から後（出口側）へ水平な状態で走行する。ウエブＷの両耳部ＷＬ、ＷＲ以外の部分に、塗工液による塗工面Ｗ０が形成され、両耳部ＷＬ、ＷＲの幅はそれぞれ２ｍｍ〜３ｍｍである。そして、ウエブＷを支持したい位置に、かつ、中心表示部２８の位置にウエブＷの中心が配されるように支持装置１０を配置する。この場合に、基台１２は、ウエブＷの幅方向に沿って配され、かつ、水平な状態である。

次に、図２に示すように、上下動部１８を用いて、左右一対の上ローラ３６と下ローラ３８の点接触する位置である点Ｐが、ウエブＷの高さになるように調整する。

次に、図２に示すように、駆動部６０を用いて、左右一対の左移動部１４と右移動部１６を、中心表示部２８を中心に左右対称に移動させつつ、左右一対の上ローラ３６と下ローラ３８の点接触する点Ｐが、ウエブＷの両耳部ＷＬ、ＷＲに移動させる。

次に、図４に示すように、回動部３２をモータ６４によって回転させ、上ローラ３６と下ローラ３８を、ウエブＷの両耳部ＷＬ、ＷＲが左右両側に広がるようにθ°回転させる。

次に、図３に示すように、左移動部１４の上支持部４２を回転軸４８を中心に反時計回りに回転させ、上ローラ３６と下ローラ３８の間隔を大きくする。右移動部１６も同様に回転させる。

次に、図３に示すように、左右一対の下ローラ３８の上にウエブＷを通し、上ローラ３６を支持する上支持部４２を再び回転軸４８を中心に時計回りの方向に回転させて、上ローラ３６と下ローラ３８によってウエブＷを把持する。この場合に、上ローラ３６と下ローラ３８の点接触する位置である点ＰでウエブＷが把持される。右移動部１６も同様にしてウエブＷを点接触させて把持する。

次に、上ローラ３６と下ローラ３８によってウエブＷを把持した状態を維持するために、固定ネジ６２によって上ローラ３６と下ローラ３８の位置を固定する。

次に、ウエブＷが前から後に走行すると、上ローラ３６と下ローラ３８は、ウエブＷの走行と共に回転し、かつ、ウエブＷを水平な状態で支持しつつ左右方向に引っ張る。これによって、ウエブＷを制振して移動させることができる。すなわち、左右一対の上ローラ３６と下ローラ３８によって、拡幅及び制振が行われ、拡幅に関してはウエブＷは、ローラの向きに直角に走行する原理が通常あり、点接触の場合においても同一である。したがって、ウエブＷの幅方向に対しθ°傾けることにより、ウエブＷが走行方向から僅かながらその角度に向けた方向に移動しようとする。これを左右両端において均等に行うことにより、ウエブＷは拡幅された状態で走行する。

（４）効果
本実施形態によれば、左右一対の上ローラ３６と下ローラ３８が、ウエブＷの左右一対の両耳部ＷＬ、ＷＲを点接触により把持することによって、ウエブＷを安定して走行させることができる。また、点接触であっても、左右一対の上ローラ３６と下ローラ３８をウエブＷの幅方向に対しθ°傾斜させることにより、ウエブＷを拡幅しながら走行させることができる。

また、点接触であるため、ウエブＷの両耳部ＷＬ、ＷＲの幅が２〜３ｍｍと小さくても支持できる。

また、点接触であるため、ウエブＷの両耳部ＷＬ、ＷＲを破損させたり傷付けたりすることもない。

（５）変更例
上記実施形態では、上ローラ３６と下ローラ３８をウエブＷの幅方向に対し傾斜させたが、θ＝０として傾斜させずに上ローラ３６と下ローラ３８の回転軸をウエブＷの幅方向と平行に設置し、拡幅を行わずにウエブＷを走行させてもよい。

また、上記実施形態では、卵形の上ローラ３６と下ローラ３８を用いたが、これに限らず図６で示すような球状の上ローラ３６と下ローラ３８を用いてもよく、さらに、図７に示すように球状の一部分のみの上ローラ３６と下ローラ３８を用いてもよい。この場合であっても、球面部分でウエブＷに対し点接触する。

また、上記実施形態の構造に加えて、ウエブＷの出口側の両端部に位置センサを配置することにより、この位置センサからの信号により自動的にウエブＷの走行方向を修正するようにしてもよい。このようにすることでウエブＷの直進走行安定性を確保できる。

また、特開平７−２３４０７０号に示すような熱処理装置においては、ウエブＷに接触せずに乾燥を行うために、熱処理室内部において千鳥状に配された上下ノズルから熱風を交互に吹き付けて、ウエブＷを正弦波状に浮上させて走行させている。そして、この熱処理装置の後に本実施形態の支持装置１０を用いることにより、熱風による空気の圧力を小さくしたり、また、吹き付け容量を小さくしたり、さらに空気の圧力や容量を全く無しで処理することもできる。これにより、ウエブＷに対し面的歪みをより少なくできる。

また、上記実施形態では、左右一対の上ローラ３６と下ローラ３８を１組ウエブＷに配しただけであったが、これに代えて、上下一対の上ローラ３６と下ローラ３８をウエブＷの進行方向に沿って２個以上配列してもよい。

また、上記実施形態では、左右一対の左移動部１４と右移動部１６とを、それぞれ１本のレール１９，１９に沿って移動させたが、これに限らず、レール１９が左右でそれぞれ独立したレールであって、左移動部１４と右移動部１６とをそれぞれ独立したレール上を移動させてもよい。

また、上記実施形態では、上下動部１８は、基台１２の一端部に設けられ基台１２を片側支持をしていたが、基台１２が長い場合は、左右一対の上下動部１８によって基台２０を両側支持してもよい。

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・・・支持装置、１２・・・基台、１４・・・左移動部、１６・・・、右移動部、１８・・・上下動部、１９・・・レール、３０・・・移動台、３２・・・回動部、３４・・・支持部、３６・・・上ローラ、３８・・・下ローラ

Claims

前後方向に走行する長尺状のウエブの左右両耳部の上下面の同じ位置にそれぞれ点接触することにより、前記左右両耳部を把持しながら回動する上下一対のローラと、
前記上下一対のローラを回動自在に支持する左右一対の支持部と、
を有し、
前記ウエブにおける前記点接触の位置を貫く線が、前記ウエブに対し垂直である、
ウエブの支持装置。
前記ウエブの左耳部を左外方に移動させるように、前記左側のローラの回転軸が前記ウエブの幅方向に対し傾斜し、
前記ウエブの右耳部を右外方に移動させるように、前記右側のローラの回転軸が前記ウエブの幅方向に対し傾斜している、
請求項１に記載のウエブの支持装置。
前記左側のローラの回転軸が前記ウエブの幅方向に対し傾斜するように、前記左支持部を前記点接触の位置を中心に回動させる左回動部と、
前記右側のローラの回転軸が前記ウエブの幅方向に対し傾斜するように、前記右支持部を前記点接触の位置を中心に回動させる右回動部と、
を有する請求項２に記載のウエブの支持装置。
前記ローラにおける前記ウエブに点接触する位置であって、前記ウエブの入口側から見た形状が、曲面、又は、球面である、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のウエブの支持装置。
前記左右一対の支持部が基台上にそれぞれ設けられ、かつ、前記左右一対の支持部が前記基台上を前記ウエブの幅方向に沿って相対向するように移動可能である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のウエブの支持装置。
前記基台を上下動させる上下動部を有する、
請求項５に記載のウエブの支持装置。
前記ウエブの左右両耳部の上下面にそれぞれ配された上下一対のローラが、前記ウエブの進行方向に沿って複数配されている、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のウエブの支持装置。