JP6652850B2 - ウェブ搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウェブ搬送装置に関する。詳しくは、液中に設けられた少なくとも一つのガイドローラを介してウェブが処理液中を通過するウェブ搬送装置に関する。

従来、帯状のウェブに様々な材料の塗布や印刷等の加工を連続的に行う製造装置が知られている。ウェブに塗布や印刷等によって所定の加工を施し、加工後の複数のウェブを重ね合わせることで所望の機能を有する積層製品を連続的に製造するものである。このような製造装置において、ウェブを低張力で処理液中を通過させて所定の加工を行うものがある。例えば特許文献１の如くである

特許文献１に記載のフィルム材の連続処理槽（製造装置）は、処理槽内に設けられたガイドローラを経由してウェブを搬送することで、ウェブが処理液中を通過するように構成されている。連続処理槽内のガイドローラには、案内面である外周面に複数の小孔が形成され、処理液が噴出循環するように構成されている。フィルム材の連続処理槽は、ガイドローラの小孔から噴出させた処理液によってガイドローラとウェブとの間に処理液の液膜層を形成させる。これにより、フィルム材の連続処理槽は、処理槽内のガイドローラとウェブとの間の摩擦抵抗を最小にすることができる。しかし、特許文献１に記載の技術は、ウェブが処理液中を移動する際にウェブの移動速度に応じて発生する随伴流の影響については考慮されていない。従って、特許文献１に記載のフィルム材の連続処理槽は、ウェブの搬送速度が速い場合に随伴流がウェブに与える影響を抑制できない点で不利であった。

実開平６−３１８６６号公報

本発明の目的は、処理液中を搬送されるウェブに対して随伴流が与える影響を抑制することができるウェブ搬送装置の提供を目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、ウェブ搬送装置は、少なくとも一つのガイドローラが液中に設けられ、ウェブが前記ガイドローラを介して液中を通過するウェブ搬送装置において、前記ガイドローラに衝突するウェブの随伴流の流量を抑制する衝突抑制部材を備え、前記ガイドローラは、ウェブの随伴流を内部に案内する貫通孔を外周面に有する、中空の部材から構成され、前記ガイドローラの内部には、当該内部を、ウェブの搬送方向の上流側と下流側とに二分する仕切り板が設けられるものである。

ウェブ搬送装置は、記ガイドローラに前記貫通孔からウェブの随伴流を内部に吸引する吸引手段が接続されるものである。

ウェブ搬送装置は、前記衝突抑制部材が、液中のウェブにおける前記ガイドローラ側の面に対向するように配置される抵抗板から構成されるものである。

ウェブ搬送装置は、前記抵抗板の対向面に複数の突出部が形成されるものである。

ウェブ搬送装置は、前記衝突抑制部材が、液中のウェブにおける前記ガイドローラ側の面に一端部が近接し、他端部が離間するように配置される案内板から構成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

ウェブ搬送装置においては、随伴流の一部がガイドローラの内部に案内されて、当該ガイドローラの外周面に衝突するウェブの随伴流が少なくなるので、ウェブの随伴流がガイドローラに衝突することで発生するウェブの搬送抵抗が小さくなる。これにより、処理液中を搬送されるウェブに対して随伴流が与える影響を抑制することができる。

ウェブ搬送装置においては、ウェブの移動により発生する随伴流の流量が減少するのでガイドローラの外周面と随伴流との衝突によって発生するウェブの搬送抵抗が小さくなる。これにより、処理液中を搬送されるウェブに対して随伴流が与える影響を抑制することができる。

ウェブ搬送装置においては、随伴流の一部がガイドローラから離間する方向に案内されるのでガイドローラの外周面と随伴流との衝突によって発生するウェブの搬送抵抗が小さくなる。これにより、処理液中を搬送されるウェブに対して随伴流が与える影響を抑制することができる。

ウェブ搬送装置を備える製造装置の一実施形態における全体構成を示す概略図。 ウェブ搬送装置の一実施形態における制御構成を表すブロック図。 ウェブ搬送装置の一実施形態における衝突抑制部材の第一実施形態を示す部分断面図。 ウェブ搬送装置の一実施形態における衝突抑制部材の第一実施形態における随伴流の流れを示す模式図。 ウェブ搬送装置の二実施形態における衝突抑制部材の第一実施形態における随伴流の流れを示す模式図。 ウェブ搬送装置の三実施形態における衝突抑制部材の第一実施形態における随伴流の流れを示す模式図。

まず、図１と図２とを用いて、ウェブ搬送装置３を備える製造装置の一実施形態である製造装置１について説明する。なお、本実施形態においてウェブ搬送装置３には、加工装置として連続処理槽２が設けられているがこれに限定されるものではない。

図１と図２とに示すように、製造装置１は、帯状のウェブＵ（フィルム基材）を加工して所望の製品を製造するものである。製造装置１は、連続処理槽２、ウェブ搬送装置３を具備している。

連続処理槽２は、ウェブＵに塗布したり、ウェブＵに塗布されている材料を溶融したり置換したりする材料が溶け込んだ処理液Ｌｑを貯留するものである。連続処理槽２は、ウェブ搬送装置３を構成する連続処理槽用バッファ装置６の下流側であって連続処理槽用駆動モータ７の上流側に配置されている。連続処理槽２の内部には、ウェブ搬送装置３を構成するガイドローラ８が配置されている。連続処理槽２は、ウェブＵがガイドローラ８に案内されながら処理液Ｌｑ内を通過するように構成されている。

ウェブ搬送装置３は、ウェブＵを搬送するものである。ウェブ搬送装置３は、ウェブ貯蔵部４、供給用駆動モータ５、連続処理槽用バッファ装置６、ガイドローラ８、連続処理槽用駆動モータ７、制御装置１０を備える。

ウェブ貯蔵部４は、供給するウェブＵを貯蔵するものである。ウェブ貯蔵部４は、ウェブ搬送装置３における最も上流側に配置されている。ウェブ貯蔵部４は、ロール状に巻き取られているウェブロールＵａが回転可能な状態で支持されている。つまり、ウェブ貯蔵部４は、ウェブロールＵａからウェブＵを任意の量だけ繰り出し可能な状態で保持されている。

ウェブＵを送るアクチュエータである供給用駆動モータ５は、ウェブロールＵａからウェブＵを下流側に供給するものである。供給用駆動モータ５は、ウェブ貯蔵部４の下流側に配置されている。供給用駆動モータ５は、回転数や回転速度を制御可能なサーボモータから構成されている。供給用駆動モータ５は、出力軸に供給用駆動ローラ５ａが設けられている。供給用駆動モータ５は、供給用駆動ローラ５ａがウェブＵに接触するように設けられている。供給用駆動モータ５は、制御装置１０からの指令値に基づいて供給用駆動ローラ５ａを回転させてウェブロールＵａからウェブＵを任意の量だけ繰り出す。

連続処理槽用バッファ装置６は、連続処理槽用バッファ装置６に対して上流側のウェブＵの送り量と、連続処理槽用バッファ装置６に対して下流側のウェブＵの送り量とを調整するものである。連続処理槽用バッファ装置６は、連続処理槽２の上流側に配置されている。連続処理槽用バッファ装置６は、バッファローラー６ａの移動によってウェブＵの経路長さを変更してウェブＵの送り量を調整する。すなわち、連続処理槽用バッファ装置６は、上流側の供給用駆動モータ５によるウェブＵの送り量と下流側の連続処理槽用駆動モータ７によるウェブＵの送り量との差を吸収する。

ウェブＵを送るアクチュエータである連続処理槽用駆動モータ７は、ウェブＵを連続処理槽２に供給するものである。連続処理槽用駆動モータ７は、ウェブ搬送装置３に設けられている連続処理槽２の下流側に配置されている。連続処理槽用駆動モータ７は、回転数や回転速度を制御可能なサーボモータから構成されている。連続処理槽用駆動モータ７は、出力軸に連続処理槽用駆動ローラ７ａが設けられている。連続処理槽用駆動モータ７は、連続処理槽用駆動ローラ７ａがウェブＵに接触するように設けられている。連続処理槽用駆動モータ７は、制御装置１０からの指令値に基づいて連続処理槽用駆動ローラ７ａを回転させて連続処理槽用バッファ装置６にバッファされているウェブＵを任意の量だけ繰り出し、連続処理槽２に供給する。

ガイドローラ８は、ウェブＵを連続処理槽２に案内するものである。ガイドローラ８は、連続処理槽２の内部に配置されている。ガイドローラ８は、中空円筒状に形成され、外周面によってウェブＵを案内するように構成されている。ガイドローラ８は、その軸心に設けられる支持軸８ａによって回転自在に支持されている。ガイドローラ８には、後述する吸引ポンプ９が支持軸８ａを介して接続されている。

図２に示すように、制御装置１０は、ウェブ搬送装置３を制御するものである。制御装置１０は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置１０は、図示しない製造装置１の制御装置１０に接続され、ウェブ搬送装置３等を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。

制御装置１０は、供給用駆動モータ５と連続処理槽用駆動モータ７とに接続され、供給用駆動モータ５と連続処理槽用駆動モータ７とにそれぞれウェブＵの送り量の指令値を送信してウェブＵを送るように制御することができる。また、制御装置１０は、供給用駆動モータ５と連続処理槽用駆動モータ７とから作動量をそれぞれ取得することができる。

制御装置１０は、連続処理槽用バッファ装置６に接続され、供給用駆動モータ５と連続処理槽用駆動モータ７とによるウェブＵの送り量に基づいて連続処理槽用バッファ装置６を制御することができる。

制御装置１０は、吸引ポンプ９に接続され、連続処理槽用駆動モータ７の動作状態に基づいて吸引ポンプ９を制御することができる。

このように構成されるウェブ搬送装置３は、供給用駆動モータ５によってウェブ貯蔵部４のウェブロールＵａからウェブＵを任意の量だけ繰り出す。ウェブ搬送装置３は、連続処理槽用駆動モータ７によってウェブＵを連続処理槽２に送る。ウェブ搬送装置３は、ガイドローラ８を介してウェブＵを搬送することで、ウェブＵが処理液Ｌｑ中を通過する。この際、ウェブ搬送装置３は、ウェブＵの送り量が連続処理槽用バッファ装置６によって調整される。

以下では、図３と図４とを用いて、処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵの随伴流ｆとガイドローラ８との衝突を抑制する衝突抑制部材の第一実施形態であるガイドローラ８の構造およびその機能について説明する。

図３に示すように、ガイドローラ８の案内面である外周面には、ウェブＵの随伴流ｆをその内部に案内する複数の貫通孔８ｂが形成されている。さらに、ガイドローラ８には、支持軸８ａを介して吸引ポンプ９が接続されている。吸引ポンプ９は、ガイドローラ８の内部から処理液Ｌｑを吸引し、連続処理槽２に排出するように構成されている。つまり、ガイドローラ８は、その内部と外部の連続処理槽２との間で処理液Ｌｑが吸引ポンプ９によって循環するように構成されている。ガイドローラ８の内部には、貫通孔８ｂから内部に流入した随伴流ｆが対向する貫通孔８ｂから外部に流出しないように仕切り板８ｃ（図４参照）が設けられている。仕切り板８ｃは、ガイドローラ８の内部を二分して、上流側と下流側とに分けるように配置されている。仕切り板８ｃは、ガイドローラ８とともに回転することなくその位置を維持するように構成されている。これにより、ガイドローラ８の内部に流入した随伴流ｆは、仕切り板８ｃによってウェブＵを案内している外周面からガイドローラ８の外部に流出しない。なお、本実施形態において、ガイドローラ８の外周面には複数の貫通孔８ｂが形成されているがこれに限定されるものではない。例えば、ガイドローラの外周面にスリット形状の孔が形成されていてもよい。

図４に示すように、ウェブ搬送装置３は、供給用駆動モータ５と連続処理槽用駆動モータ７とによってウェブＵを連続処理槽２の処理液Ｌｑ中に搬送する（黒塗矢印参照）。処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵには、その搬送速度に応じて周囲の空間の処理液Ｌｑに随伴流ｆとなる搬送方向の流れを発生させる（矢印参照）。ガイドローラ８側の面に発生している随伴流ｆは、ウェブＵに随伴して処理液Ｌｑ中を流れてガイドローラ８に到達する。ガイドローラ８に到達した随伴流ｆの一部は、ガイドローラ８の上流側の貫通孔８ｂからガイドローラ８の内部に案内される。ガイドローラ８の内部に流入した随伴流ｆは、仕切り板８ｃによって支持軸８ａに向かって案内される。このため、随伴流ｆは、ウェブＵを案内しているガイドローラ８の外周面からガイドローラ８の外部に流出しない。そして、ウェブ搬送装置３は、ガイドローラ８の内部に流入した随伴流ｆを吸引ポンプ９によって吸引し、連続処理槽２に排出する。

このように構成することで、衝突抑制部材の第一実施形態であるガイドローラ８を具備するウェブ搬送装置３は、ウェブＵの搬送に伴って発生する随伴流ｆの一部をガイドローラ８の内部に流入させ、吸引ポンプ９で強制的にガイドローラ８の外部に排出することでガイドローラ８に衝突する随伴流ｆの流量を少なくしている。つまり、ウェブ搬送装置３は、随伴流ｆとガイドローラ８との衝突によりウェブＵに加わる搬送抵抗を減少させる。これにより、ウェブ搬送装置３は、処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵに対して随伴流ｆが与える影響を抑制することができる。なお、本実施形態において、ウェブ搬送装置３は、吸引ポンプ９によってガイドローラ８の内部に流入した随伴流ｆを排出しているが、これに限定されるものではなく、貫通孔８ｂによって随伴流ｆをガイドローラ８の内部に案内して、随伴流ｆとガイドローラ８との衝突を抑制するだけの構成でもよい。

次に、図５を用いて、衝突抑制部材の第二実施形態である抵抗板１１について説明する。なお、以下の衝突抑制部材の第二実施形態である抵抗板１１を備えるウェブ搬送装置３は、図１から図５に示すウェブ搬送装置３において、ウェブ搬送装置３に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すものとする。また、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

ウェブ搬送装置３は、ウェブＵを搬送するものである。ウェブ搬送装置３は、ウェブ貯蔵部４（図１参照）、供給用駆動モータ５（図１参照）、連続処理槽用バッファ装置６（図１参照）、連続処理槽用駆動モータ７（図１参照）、ガイドローラ８、吸引ポンプ９、制御装置１０（図２参照）および抵抗板１１を備える。

抵抗板１１は、ウェブＵの随伴流ｆの流量を減少させるものである。抵抗板１１は、連続処理槽２の内部にウェブＵのガイドローラ８側の面に沿うように配置されている。抵抗板１１は、ウェブＵの幅よりも大きい幅で、その側面がガイドローラ８に近接するように配置されている。

以下では、処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵの随伴流ｆとガイドローラ８との衝突を抑制する衝突抑制部材の第二実施形態である抵抗板１１の構造およびその機能について説明する。

抵抗板１１のウェブＵに対向する側面には、複数の突出部１１ａが形成されている。抵抗板１１は、突出部１１ａがウェブＵに接触しない範囲でウェブＵに近接するように配置されている。突出部１１ａは、ウェブＵと抵抗版との間の処理液Ｌｑが移動する際に抵抗力を発生させる抵抗部材となるように構成されている。

ウェブ搬送装置３は、供給用駆動モータ５と連続処理槽用駆動モータ７とによって（図１参照）ウェブＵを連続処理槽２の処理液Ｌｑ中に搬送する（黒塗矢印参照）。処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵは、その搬送速度に応じて周囲の空間の処理液Ｌｑに随伴流ｆとなる搬送方向の流れを発生させる。この際、ウェブ搬送装置３は、随伴流ｆが生じる空間を抵抗板１１によって小さく制限している。これにより、ウェブ搬送装置３は、随伴流ｆの発生量が少なくなる。また、ウェブ搬送装置３は、抵抗板１１の突出部１１ａによって随伴流ｆに抵抗力を発生させている。これにより、ウェブ搬送装置３は、随伴流ｆの流速が小さくなる。

このように構成することで、衝突抑制部材の第二実施形態である抵抗板１１を具備するウェブ搬送装置３は、抵抗板１１によって随伴流ｆの発生量を少なくし、随伴流ｆの流速を小さくすることでガイドローラ８に衝突する随伴流ｆの単位時間当たりの流量が少なくなる。つまり、ウェブ搬送装置３は、随伴流ｆとガイドローラ８との衝突によりウェブＵに発生する搬送抵抗を減少させる。これにより、ウェブ搬送装置３は、処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵに対して随伴流ｆが与える影響を抑制することができる。

次に、図６を用いて、衝突抑制部材の第三実施形態である案内板１２について説明する。なお、以下の衝突抑制部材の第三実施形態である案内板１２を備えるウェブ搬送装置３は、図１から図５に示すウェブ搬送装置３において、ウェブ搬送装置３に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すものとする。また、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

ウェブ搬送装置３は、ウェブＵを搬送するものである。ウェブ搬送装置３は、ウェブ貯蔵部４（図１参照）、供給用駆動モータ５（図１参照）、連続処理槽用バッファ装置６（図１参照）、連続処理槽用駆動モータ７（図１参照）、ガイドローラ８、吸引ポンプ９、制御装置１０（図２参照）および案内板１２を備える。

案内板１２は、ウェブＵの随伴流ｆを案内するものである。案内板１２は、連続処理槽２の内部にウェブＵの幅よりも大きい幅で、ガイドローラ８側の面に配置されている。案内板１２は、側面視で略Ｕ字状になるように一側端部と他側端部が同じ側に屈曲されている。案内板１２は、その一端部がウェブＵのガイドローラ側の面に近接し、かつガイドローラ８を覆うように配置されている。

以下では、処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵの随伴流ｆとガイドローラ８との衝突を抑制する衝突抑制部材の第三実施形態である案内板１２の機能について説明する。

案内板１２の一端部は、ガイドローラ８の近傍かつウェブＵに接触しない範囲でウェブＵに近接するように配置されている。案内板１２の他端部は、ガイドローラ８から離間するように配置されている。つまり、案内板１２は、一側端部で随伴流ｆをウェブＵから引き離すととともに、他側端部で随伴流ｆをガイドローラ８から離間する方向に案内するように構成されている。

ウェブ搬送装置３は、供給用駆動モータ５と連続処理槽用駆動モータ７と（図１参照）によってウェブＵを連続処理槽２の処理液Ｌｑ中に搬送する（黒塗矢印参照）。処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵには、その搬送速度に応じて周囲の空間の処理液Ｌｑに随伴流ｆとなる搬送方向の流れを発生させる。ウェブ搬送装置３は、ウェブＵの近傍に発生している随伴流ｆの一部を案内板１２によってウェブＵから離間させるとともにガイドローラ８から離間する方向に案内する。これにより、ウェブ搬送装置３は、ガイドローラ８に到達する随伴流ｆの流量が少なくなる。

このように構成することで、衝突抑制部材の第三実施形態である案内板１２を具備するウェブ搬送装置３は、案内板１２によって随伴流ｆをウェブＵから離間させることでガイドローラ８に衝突する随伴流ｆの流量が少なくなる。つまり、ウェブ搬送装置３は、随伴流ｆとガイドローラ８との衝突によりウェブＵに発生する搬送抵抗を減少させる。これにより、ウェブ搬送装置３は、処理液Ｌｑ中を搬送されるウェブＵに対して随伴流ｆが与える影響を抑制することができる。

以上、ウェブ搬送装置３の一実施形態であるウェブ搬送装置３には、衝突抑制部材の第一実施形態であるガイドローラ８を備えた場合、ガイドローラ８と第二実施形態である抵抗板１１とを備えた場合、およびガイドローラ８と第三実施形態である案内板１２とを備えた場合において説明したがこれに限定されるものではなくガイドローラ８と抵抗板１１と案内板１２とのうち少なくとも一つを備えていればよい。また、ガイドローラ８を備えた場合において、吸引ポンプ９による吸引がされない態様でもよい。上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

３ ウェブ搬送装置
８ ガイドローラ
Ｕ ウェブ
ｆ 随伴流

Claims (5)

1. 少なくとも一つのガイドローラが液中に設けられ、ウェブが前記ガイドローラを介して液中を通過するウェブ搬送装置において、
   前記ガイドローラに衝突するウェブの随伴流の流量を抑制する衝突抑制部材を備え、
   前記ガイドローラは、
   ウェブの随伴流を内部に案内する貫通孔を外周面に有する、中空の部材から構成され、
   前記ガイドローラの内部には、当該内部を、ウェブの搬送方向の上流側と下流側とに二分する仕切り板が設けられる、ウェブ搬送装置。
2. 前記ガイドローラに前記貫通孔からウェブの随伴流を内部に吸引する吸引手段が接続される、請求項１に記載のウェブ搬送装置。
3. 前記衝突抑制部材が、液中のウェブにおける前記ガイドローラ側の面に対向するように配置される抵抗板から構成される、請求項１または請求項２に記載のウェブ搬送装置。
4. 前記抵抗板の対向面に複数の突出部が形成される、請求項３に記載のウェブ搬送装置。
5. 前記衝突抑制部材が、液中のウェブにおける前記ガイドローラ側の面に一端部が近接し、他端部が離間するように配置される案内板から構成される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のウェブ搬送装置。

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